JPH10255976A - Light emission element and its manufacture - Google Patents
Light emission element and its manufactureInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/50—Forming devices by joining two substrates together, e.g. lamination techniques
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、平面型の発光素子
に係わり、特に有機物を用いた電界発光素子に関し、従
来の有機電界発光素子では実現が困難であった高信頼性
の表示素子、並びに低価格、高画質のなカラー表示素子
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat type light emitting device, and more particularly to an electroluminescent device using an organic material, and a display device having high reliability which has been difficult to realize with a conventional organic electroluminescent device. The present invention relates to a low-cost, high-quality color display element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高度情報化マルチメディア社会の発展に
伴い、低消費電力・高画質の平板型表示素子の開発が活
発化している。非発光型の液晶表示素子は低消費電力を
特長としてその位置を確立し、携帯情報端末等への応用
とさらなる高性能化が進んでいる。2. Description of the Related Art With the development of a highly information-oriented multimedia society, the development of flat display devices with low power consumption and high image quality has been activated. Non-emission type liquid crystal display elements have established their position with the feature of low power consumption, and their application to portable information terminals and the like and further improvement in performance have been progressing.
【０００３】一方、自発光型の表示素子は、外光に影響
されないことから、従来のＣＲＴの代替えや、さらには
ＣＲＴでは実現困難な大画面表示や超高精細表示の実現
に向けて、電界発光型ディスプレイの開発が活発化して
いる。On the other hand, a self-luminous type display element is not affected by external light, and is therefore required to replace a conventional CRT or to realize a large-screen display or an ultra-high-definition display which is difficult to realize with a CRT. The development of light-emitting displays has been activated.
【０００４】タンらは基板上に正孔注入用電極層、有機
正孔輸送層、有機発光層、電子注入用電極層を付着形成
することにより、低電圧で発光する有機ＥＬを提案し、
文字表示素子等これを用いたＥＬＤが試作されるに至っ
ている。Have proposed an organic EL which emits light at a low voltage by forming an electrode layer for hole injection, an organic hole transport layer, an organic light emitting layer and an electrode layer for electron injection on a substrate,
ELDs using this, such as character display elements, have been prototyped.
【０００５】このタンらが提案した有機ＥＬ素子の概要
を図１０を用いて示す（参考文献：C.W.Tang et al. Ap
pl. Phys. Lett. Vol.51, p.913 (1987)）。ガラス基板
１０１の上に酸化インジウム層からなる透明電極（陽
極）１０２を形成し、次にその表面に蒸着法で有機発光
層１０３および正孔輸送層１０４を形成し、さらにその
表面に銀マグネシウム合金層からなる金属電極（陰極）
１０５を蒸着形成する。陽極１０２から正孔が注入さ
れ、また陰極１０５から電子が注入され、有機発光層１
０３中でこれらが再結合することにより光１０６を発す
る。An outline of the organic EL device proposed by Tan et al. Is shown in FIG. 10 (reference: CWTang et al. Ap.
pl. Phys. Lett. Vol.51, p.913 (1987)). A transparent electrode (anode) 102 made of an indium oxide layer is formed on a glass substrate 101, and then an organic light emitting layer 103 and a hole transport layer 104 are formed on the surface by a vapor deposition method. Layered metal electrode (cathode)
105 is formed by vapor deposition. Holes are injected from the anode 102, electrons are injected from the cathode 105, and the organic light emitting layer 1
03 emits light 106 as they recombine.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た発光素子では、陰極１０５を蒸着法により形成するた
め、微細構造の電極を形成することは困難であり、高精
細の表示素子を実現することが困難であった。すなわ
ち、有機発光層１０３は、物理的化学的に不安定であ
り、その表面にフォトリソ等の手段を用いて微細形状を
有する電極を形成することは困難であり、陰極の分離を
行うためにはマスク蒸着法を用いざるを得ず、従って１
００ミクロン以下の隣接間隔または微細形状を有する陰
極形状を形成することはできなかった。However, in the above-described light-emitting element, since the cathode 105 is formed by a vapor deposition method, it is difficult to form a fine-structured electrode, and a high-definition display element can be realized. It was difficult. That is, the organic light-emitting layer 103 is physically and chemically unstable, and it is difficult to form an electrode having a fine shape on the surface using a means such as photolithography. A mask evaporation method must be used.
It was not possible to form cathode features with adjacent spacings or fine features of less than 00 microns.
【０００７】また陰極形成方法が蒸着法に限定されるた
め、使用する陰極材料にも限定があった。すなわち、使
用できる陰極材料は、仕事関数が低くしかも比較的融点
が低い材料に限定されていた。このような条件を満たす
材料は、大気中では不安定な材料が多く、発光素子自体
の信頼性にも悪影響を及ぼしていた。Further, since the method for forming the cathode is limited to the vapor deposition method, there is also a limitation on the cathode material used. That is, usable cathode materials are limited to materials having a low work function and a relatively low melting point. Many of the materials satisfying such a condition are unstable in the air, and have a bad influence on the reliability of the light emitting device itself.
【０００８】さらに、カラー表示を行うためには異なる
有機材料を高密度に配置するか、白色または青色の発光
材料と高密度のカライーフィルタまたは色変換素子と組
み合わせる必要があった。これらを実現するためには複
雑な工程を要するため、低価格の表示素子を実現するこ
とが困難であった。Further, in order to perform color display, it is necessary to arrange different organic materials at a high density or to combine a white or blue light-emitting material with a high-density color filter or a color conversion element. Since a complicated process is required to realize these, it has been difficult to realize a low-cost display element.
【０００９】本発明は、このような従来の有機発光素子
の問題を解決し、高信頼性・高精細の表示素子、並びに
低価格のカラー表示素子を実現するための発光素子およ
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。The present invention solves such a problem of the conventional organic light-emitting device, and provides a light-emitting device for realizing a high-reliability and high-definition display device and a low-cost color display device, and a method of manufacturing the same. It is intended to provide.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、表面に第１の電極層と発光層を含む層が
付着形成された第１の基板と、表面に第２の電極層が付
着形成された第２の基板とを、第１の基板上に形成され
た層の表面と第２の基板上に形成された電極層の表面と
が互いに接触するように接合し、第１の電極層と第２の
電極層から電子または正孔のそれぞれ異なる種類のキャ
リアが発光層に注入されることにより、発光層内での再
結合により発光が生じるようにしたものである。これに
より、高信頼性・高精細の表示素子、並びに低価格のカ
ラー表示素子を実現するための発光素子およびその製造
方法を提供することができる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a first substrate having a first electrode layer and a layer including a light emitting layer formed on a surface thereof, and a second substrate having a second electrode layer formed on the surface. Bonding the second substrate having the electrode layer attached thereto such that the surface of the layer formed on the first substrate and the surface of the electrode layer formed on the second substrate are in contact with each other; Different types of carriers of electrons or holes are injected into the light emitting layer from the first electrode layer and the second electrode layer, so that light emission is generated by recombination in the light emitting layer. Accordingly, it is possible to provide a light-emitting element for realizing a highly reliable and high-definition display element and a low-cost color display element, and a method for manufacturing the same.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、表面に少なくとも第１の電極層と発光層を含む層が
付着形成された第１の基板と、表面に第２の電極層が付
着形成された第２の基板とを互いに対向させ、前記第１
の基板上に形成された層の表面と第２の基板上に形成さ
れた電極層の表面が互いに直接または導電層を介して密
着接合して配置され、第１の電極層と第２の電極層から
電子または正孔のそれぞれ異なる種類のキャリアが発光
層に注入されることにより、前記発光層内で再結合する
ことにより発光が生じることを特徴とする発光素子であ
り、高信頼性・高精細の発光素子を実現できるという作
用を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a first substrate having at least a first electrode layer and a layer including a light emitting layer adhered to a surface thereof, and a second electrode formed on a surface thereof. The second substrate having the layer attached thereto is opposed to each other,
The surface of the layer formed on the first substrate and the surface of the electrode layer formed on the second substrate are disposed in close contact with each other directly or via a conductive layer, and the first electrode layer and the second electrode A light emitting element characterized in that carriers of different types of electrons or holes are injected into the light emitting layer from the layer, and light is generated by recombination in the light emitting layer, thereby achieving high reliability and high reliability. This has the function of realizing a fine light emitting element.
【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、第２の
基板表面に第２の電極層と少なくともキャリア輸送層が
付着形成され、前記第１の基板上に形成された発光層と
第２の基板上に形成されたキャリア輸送層が互いに密着
接合して配置されていることを特徴とする請求項１に記
載の発光素子であり、高信頼性・高精細の発光素子を実
現できるという作用を有する。According to a second aspect of the present invention, a second electrode layer and at least a carrier transport layer are attached to a surface of a second substrate, and a light emitting layer formed on the first substrate and a second electrode layer are formed on the second substrate. 2. The light emitting device according to claim 1, wherein the carrier transport layers formed on the two substrates are arranged in close contact with each other, and a highly reliable and high definition light emitting device can be realized. Has an action.
【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、第１の
基板表面に第１の電極層と少なくとも発光層と第１のキ
ャリア輸送層が順次形成され、前記第１の基板上に形成
された第１のキャリア輸送層と第２の基板上に形成され
たキャリア輸送層が互いに接触して配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の発光素子であり、高信頼
性・高精細の発光素子を実現できるという作用を有す
る。According to a third aspect of the present invention, a first electrode layer, at least a light emitting layer and a first carrier transport layer are sequentially formed on a surface of a first substrate, and are formed on the first substrate. The light emitting device according to claim 1, wherein the first carrier transport layer and the carrier transport layer formed on the second substrate are arranged in contact with each other. This has the function of realizing a high-definition light emitting element.
【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、前記発
光層またはキャリア輸送層のうちの少なくとも一方が有
機化合物であることを特徴とする請求項１に記載の発光
素子であり、高信頼性・高精細の発光素子を実現できる
という作用を有する。The invention according to claim 4 of the present invention is the light emitting device according to claim 1, wherein at least one of the light emitting layer and the carrier transport layer is an organic compound. It has the function of realizing a light emitting element with high performance and high definition.
【００１５】本発明の請求項５に記載の発明は、第１の
基板および第２の基板に形成された電極層がフォトリソ
法で形成された微細形状を有することを特徴とする請求
項１に記載の発光素子であり、高信頼性・高精細の発光
素子を実現できるという作用を有する。According to a fifth aspect of the present invention, the electrode layer formed on the first substrate and the second substrate has a fine shape formed by a photolithography method. The light emitting element described above has an effect of realizing a highly reliable and high definition light emitting element.
【００１６】本発明の請求項６に記載の発明は、第１の
基板または第２の基板のうち少なくとも一方の基板がフ
レキシブル基板であることを特徴とする請求項１に記載
の発光素子であり、高信頼性・高精細の発光素子を実現
できるという作用を有する。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the light emitting device according to the first aspect, wherein at least one of the first substrate and the second substrate is a flexible substrate. , A highly reliable and high definition light emitting element can be realized.
【００１７】本発明の請求項７に記載の発明は、第１の
基板と第２の基板、およびこれらの基板に形成された電
極層が透明または半透明であり、非発光状態が透明また
は半透明であることを特徴とする請求項１に記載の発光
素子であり、高信頼性・高精細、かつ両基板の双方から
光を観測でき、非発光状態では透明または半透明な発光
素子を実現できるという作用を有する。According to a seventh aspect of the present invention, the first and second substrates and the electrode layers formed on these substrates are transparent or translucent, and the non-light emitting state is transparent or semitransparent. 2. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device is highly reliable, high-definition, can observe light from both substrates, and realizes a transparent or translucent light-emitting device in a non-light-emitting state. Has the effect of being able to.
【００１８】本発明の請求項８に記載の発明は、それぞ
れ異なる色を発する複数の発光素子が面方向に互いに近
接して配置されていることを特徴とする請求項７に記載
の発光素子であり、高信頼性・高精細、かつ両基板の双
方から光を観測でき、低価格のカラー表示素子を実現で
きるという作用を有する。According to an eighth aspect of the present invention, in the light emitting element according to the seventh aspect, a plurality of light emitting elements each emitting a different color are arranged close to each other in a plane direction. There is an effect that high reliability, high definition, light can be observed from both substrates, and a low-cost color display element can be realized.
【００１９】本発明の請求項９に記載の発明は、それぞ
れ異なる色を発する複数の発光素子が面方向に垂直な方
向に互いに一定の距離を隔てて配置されていることを特
徴とする請求項７に記載の発光素子であり、高信頼性・
高精細、かつ両基板の双方から光を観測でき、低価格の
カラー表示素子を実現できるという作用を有する。According to a ninth aspect of the present invention, a plurality of light emitting elements each emitting a different color are arranged at a certain distance from each other in a direction perpendicular to the plane direction. 7. The light emitting device according to item 7,
It has the effect of observing light from both substrates with high definition and realizing a low-cost color display element.
【００２０】本発明の請求項１０に記載の発明は、少な
くとも第１の基板または第２の基板に形成される発光層
およびキャリア輸送層が島状に分離されて導電層の表面
に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発
光素子であり、より高信頼性・高精細の発光素子を実現
できるという作用を有する。According to a tenth aspect of the present invention, at least the light emitting layer and the carrier transporting layer formed on the first substrate or the second substrate are separated into islands and formed on the surface of the conductive layer. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device has a function of realizing a light emitting device with higher reliability and higher definition.
【００２１】本発明の請求項１１に記載の発明は、前記
分離された島状の発光層およびキャリア輸送層の周辺部
または近傍に、第１の基板と第２の基板の間隔を一定に
保つ絶縁層が配置されていることを特徴とする請求項１
０に記載の発光素子であり、より高信頼性・高精細の発
光素子を実現できるという作用を有する。According to an eleventh aspect of the present invention, the distance between the first substrate and the second substrate is kept constant at or near the separated island-shaped light emitting layer and carrier transport layer. 2. The method according to claim 1, wherein an insulating layer is provided.
0, which has an effect of realizing a light emitting element with higher reliability and higher definition.
【００２２】本発明の請求項１２に記載の発明は、前記
分離された島状の発光層およびキャリア輸送層の周辺部
に絶縁層または低融点金属層が配置され、各島状に形成
された前記発光層およびキャリア輸送層が互いに隔離さ
れていることを特徴とする請求項１１に記載の発光素子
であり、より高信頼性・高精細の発光素子を実現できる
という作用を有する。According to a twelfth aspect of the present invention, an insulating layer or a low-melting-point metal layer is disposed around the separated island-shaped light emitting layer and carrier transport layer, and is formed in each island shape. The light emitting device according to claim 11, wherein the light emitting layer and the carrier transport layer are separated from each other, and has an effect that a light emitting device with higher reliability and higher definition can be realized.
【００２３】本発明の請求項１３に記載の発明は、第１
の基板または第２の基板上の前記島状に分離して形成さ
れる発光層およびキャリア輸送層の周辺部に絶縁層が形
成され、かつ絶縁層の表面ともう一方の基板上の絶縁層
が接触する部分に低融点金属膜が形成され、各島状に形
成された前記発光層およびキャリア輸送層が互いに隔離
されていることを特徴とする請求項１１に記載の発光素
子であり、より高信頼性・高精細の発光素子を実現でき
るという作用を有する。According to a thirteenth aspect of the present invention, the first aspect
An insulating layer is formed around the light emitting layer and the carrier transporting layer formed separately in the island shape on the substrate or the second substrate, and the surface of the insulating layer and the insulating layer on the other substrate are 12. The light emitting device according to claim 11, wherein a low melting point metal film is formed in a contact portion, and the light emitting layer and the carrier transporting layer formed in each island shape are isolated from each other. It has the function of realizing a reliable and high-definition light emitting element.
【００２４】本発明の請求項１４に記載の発明は、第１
の基板表面に少なくとも電極層と発光層を含む複数の層
を形成する工程と、第２の基板表面に少なくとも電極層
を含む層を形成する工程と、第１および第２の基板を互
いに対向して接触させかつ加熱処理することにより一体
化する工程とを含む発光素子の製造方法であり、高信頼
性・高精細の発光素子を実現できるという作用を有す
る。According to a fourteenth aspect of the present invention, the first aspect
Forming a plurality of layers including at least an electrode layer and a light emitting layer on the surface of the substrate, forming a layer including at least the electrode layer on the surface of the second substrate, and opposing the first and second substrates to each other. And a step of integrating by light-contact and heat treatment, which has an effect of realizing a highly reliable and high-definition light-emitting element.
【００２５】本発明の請求項１５に記載の発明は、第１
の基板表面または第２の基板表面の一部に一定の厚さを
有する絶縁層を形成する工程を含む請求項１４に記載の
発光素子の製造方法であり、より高信頼性・高精細の発
光素子を実現できるという作用を有する。According to a fifteenth aspect of the present invention, the first aspect
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 14, further comprising a step of forming an insulating layer having a certain thickness on a part of the surface of the second substrate or the surface of the second substrate. It has an effect that an element can be realized.
【００２６】本発明の請求項１６に記載の発明は、第１
の基板表面または第２の基板表面の一部に一定の厚さを
有する絶縁層を形成する工程と、絶縁膜の形成されてい
ない基板表面に発光層およびキャリア輸送層を形成する
工程とを含む請求項１４に記載の発光素子の製造方法で
あり、より高信頼性・高精細の発光素子を実現できると
いう作用を有する。According to a sixteenth aspect of the present invention, the first aspect
Forming an insulating layer having a constant thickness on a part of the substrate surface or the second substrate surface, and forming a light emitting layer and a carrier transport layer on the substrate surface where the insulating film is not formed. A method for manufacturing a light emitting device according to claim 14, which has an effect that a light emitting device with higher reliability and higher definition can be realized.
【００２７】本発明の請求項１７に記載の発明は、第１
の基板表面または第２の基板表面の一部に一定の厚さを
有する絶縁層および低融点金属層を形成する工程と、絶
縁膜の形成されていない基板表面に発光層およびキャリ
ア輸送層を形成する工程と、絶縁層の形成されていない
基板の表面で前記低融点金属が接触する部分に低融点金
属層を形成する工程とを含む請求項１５に記載の発光素
子の製造方法であり、より高信頼性・高精細の発光素子
を実現できるという作用を有する。According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided the following:
Forming an insulating layer and a low-melting metal layer having a constant thickness on a part of the substrate surface or the second substrate surface, and forming a light emitting layer and a carrier transport layer on the substrate surface where the insulating film is not formed And a step of forming a low-melting-point metal layer at a portion where the low-melting-point metal is in contact with the surface of the substrate on which the insulating layer is not formed. It has the effect of realizing a highly reliable and high definition light emitting element.
【００２８】（実施の形態１）以下、本発明の第１の実
施の形態における発光素子について図１を参照しながら
説明する。図１において、１は第１の基板となるガラス
基板であり、その表面（上面）には、電子を注入するた
めに縦方向に複数に分割された陰極側の電極（行電極）
２が銀マグネシウム合金をマスク蒸着法により形成され
ている。さらにその表面（上面）には、アルミキノリノ
ール錯体（Ａｌｑ tris(8-hydroxyquino)aluminium ）
の有機発光層３が付着形成されている。一方、第２の基
板となるガラス基板４の表面（下面）には、正孔を注入
するための陽極側の透明電極（列電極）５が横方向に複
数に分割されて形成され、さらにその表面（下面）にト
リフェニルジアミン（ＴＰＤ N,N'-bis(3-methylpheny
l)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine )の有機キャリア
（正孔）輸送層６が付着形成されている。そして、有機
発光層３およびキャリア（正孔）輸送層６の表面を互い
に密着し、電気的な接合部７を形成することにより発光
素子が構成されている。(Embodiment 1) Hereinafter, a light emitting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a glass substrate serving as a first substrate, and on the surface (upper surface), a plurality of cathode-side electrodes (row electrodes) divided in a vertical direction for injecting electrons.
2 is formed of a silver magnesium alloy by a mask vapor deposition method. Furthermore, on its surface (upper surface), an aluminum quinolinol complex (Alq tris (8-hydroxyquino) aluminium)
The organic light emitting layer 3 is formed by adhesion. On the other hand, on the surface (lower surface) of the glass substrate 4 serving as the second substrate, an anode-side transparent electrode (column electrode) 5 for injecting holes is formed by being divided into a plurality of pieces in the horizontal direction. Triphenyldiamine (TPD N, N'-bis (3-methylpheny
l)-(1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine) organic carrier (hole) transport layer 6 is formed. Then, the surfaces of the organic light-emitting layer 3 and the carrier (hole) transport layer 6 are brought into close contact with each other, and an electrical junction 7 is formed, thereby forming a light-emitting element.
【００２９】このような構造において、透明電極５から
注入される正孔は、キャリア輸送層６を輸送されて発光
層３に注入される。そして、陰極電極２からは電子が発
光層３に直接注入され、この発光層３の内部またはキャ
リア輸送層６との界面近傍で電子と正孔が再結合するこ
とにより発光する。陰極電極２は反射性の金属層であ
り、光８は透明電極５側のガラス基板側４から放射され
る。In such a structure, holes injected from the transparent electrode 5 are transported through the carrier transport layer 6 and injected into the light emitting layer 3. Then, electrons are directly injected from the cathode electrode 2 into the light emitting layer 3, and light is emitted by recombination of the electrons and holes inside the light emitting layer 3 or near the interface with the carrier transport layer 6. The cathode electrode 2 is a reflective metal layer, and light 8 is emitted from the glass substrate side 4 on the transparent electrode 5 side.
【００３０】このように、本実施の形態１によれば、大
気中の湿度に対して不安定な銀マグネシウム合金や有機
材料がガラス基板１、４の内面に密着形成されるので、
大気にさらされることがなく、従って従来のような複雑
な封止手段を必要とせず、簡単な素子構成で信頼性の高
い表示素子を実現することが可能である。As described above, according to the first embodiment, since the silver-magnesium alloy or the organic material which is unstable with respect to the humidity in the atmosphere is formed in close contact with the inner surfaces of the glass substrates 1 and 4,
It is possible to realize a highly reliable display element with a simple element configuration without being exposed to the air and thus requiring no complicated sealing means as in the related art.
【００３１】なお、本実施の形態では、発光層３とキャ
リア輸送層６を接合しているが、発光層３またはキャリ
ア輸送層６と電極層が直接または低融点金属等を介して
接合されていてもよい。また、本実施の形態では、透明
電極５上にキャリア輸送層６が形成されているが、目的
や発光材料の選択によっては必ずしもキャリア輸送層６
を用いる必要はない。また本実施の形態では、陰極電極
２上に発光層３が直接形成されているが、目的や発光材
料の種類によっては、電子輸送層を介して発光層３が形
成されていてもよい。In the present embodiment, the light emitting layer 3 and the carrier transport layer 6 are joined, but the light emitting layer 3 or the carrier transport layer 6 and the electrode layer are joined directly or via a low melting point metal or the like. You may. Further, in the present embodiment, the carrier transport layer 6 is formed on the transparent electrode 5, but depending on the purpose and the selection of the luminescent material, the carrier transport layer 6 is not necessarily formed.
There is no need to use. Further, in the present embodiment, the light emitting layer 3 is formed directly on the cathode electrode 2, but the light emitting layer 3 may be formed via an electron transport layer depending on the purpose and the kind of the light emitting material.
【００３２】さらに、本実施の形態では、発光層３およ
びキャリア輸送層６に、それぞれＡｌｑおよびＴＰＤの
有機材料を用いたが、必ずしもこれらの有機材料に限定
されることはなく、また有機材料のみならず、無機材料
で形成されていてもよい。Further, in the present embodiment, organic materials of Alq and TPD are used for the light emitting layer 3 and the carrier transport layer 6, respectively. However, the present invention is not necessarily limited to these organic materials. Instead, it may be formed of an inorganic material.
【００３３】さらに、本実施の形態では、第１の基板に
ガラス基板１を用いているが、本発光素子においては使
用する基板は必ずしもガラス基板に限定されることはな
く、片方の基板にシリコンやガリウム砒素、或いはイン
ジウム燐等の結晶基板を用いることも可能である。ま
た、片方または両方の基板にプラスチック等の有機基板
を用いることも可能である。Further, in this embodiment, the glass substrate 1 is used as the first substrate. However, in the present light emitting element, the substrate used is not necessarily limited to the glass substrate. It is also possible to use a crystal substrate of gallium arsenide, indium phosphide, or the like. It is also possible to use an organic substrate such as plastic for one or both substrates.
【００３４】（実施の形態２）上記した第１の実施形態
においては、発光層と正孔輸送層が直接接合されている
場合を示したが、この構成においては性質の大きく異な
る発光層とキャリア輸送層の２種類の層を接合すること
になるので、材料の組み合わせによっては接合状態や界
面状態が不均一になり、均一な発光が得られないことも
ある。そこで、均一な発光を容易に実現することが可能
な発光素子をについて説明する。(Embodiment 2) In the above-described first embodiment, the case where the light emitting layer and the hole transporting layer are directly joined has been described. In this configuration, the light emitting layer and the carrier having greatly different properties are provided. Since two types of layers of the transport layer are joined, depending on the combination of materials, the joining state and the interface state may be non-uniform, and uniform light emission may not be obtained. Therefore, a light-emitting element capable of easily realizing uniform light emission will be described.
【００３５】以下、本発明の第２の実施の形態における
発光素子について図２を参照しながら説明する。図２に
おいて、２１は第１の基板となるＮ型シリコン基板であ
り、その表面近傍には行電極分離のために縦方向に帯状
に分割されたＰ型領域層２２が形成されている。さらに
各Ｐ型領域層２２の表面に沿って電子を注入するための
低仕事関数材料でなる電極（陰極）２３が形成されてい
る。そして陰極電極２３のほぼ全面に有機発光層（Ａｌ
ｑ）２４、および有機正孔輸送層（ＴＰＤ）２５が付着
形成されている。一方、第２の基板となるガラス基板２
６の表面には、正孔を注入するための透明電極（陽極）
２７が列電極となるように横方向に複数に分割されて形
成され、さらにその表面に有機正孔輸送層（ＴＰＤ）２
８が付着形成されている。そして、シリコン基板２１に
形成された正孔輸送層２５およびガラス基板２６に形成
された正孔輸送層２８の表面を互いに密着し、電気的な
接合部２９を形成することにより発光素子が構成されて
いる。Hereinafter, a light emitting device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes an N-type silicon substrate serving as a first substrate, and a P-type region layer 22 which is divided into strips in the vertical direction for separating row electrodes is formed near the surface thereof. Further, an electrode (cathode) 23 made of a low work function material for injecting electrons along the surface of each P-type region layer 22 is formed. An organic light emitting layer (Al
q) 24 and an organic hole transport layer (TPD) 25 are formed by adhesion. On the other hand, a glass substrate 2 serving as a second substrate
On the surface of 6, a transparent electrode (anode) for injecting holes
27 is divided into a plurality in the horizontal direction so as to be a column electrode, and an organic hole transport layer (TPD) 2
8 are formed. Then, the surfaces of the hole transport layer 25 formed on the silicon substrate 21 and the surface of the hole transport layer 28 formed on the glass substrate 26 are brought into close contact with each other to form an electrical junction 29, thereby forming a light emitting element. ing.
【００３６】本実施の形態においては、透明電極２７か
ら注入される正孔は正孔輸送層２８と２５を輸送されて
発光層２４に注入される。そして、陰極電極２３からは
電子が有機発光層２４に直接注入され、この発光層２４
の内部または正孔輸送層２５との界面近傍で電子と正孔
が再結合することにより発光する。発光する光３０は、
同様に透明電極２７側のガラス基板２６から放出され
る。In the present embodiment, holes injected from the transparent electrode 27 are transported through the hole transport layers 28 and 25 and injected into the light emitting layer 24. Then, electrons are directly injected from the cathode electrode 23 into the organic light emitting layer 24,
The light is emitted by recombination of electrons and holes inside the hole or near the interface with the hole transport layer 25. The emitted light 30 is
Similarly, the light is emitted from the glass substrate 26 on the transparent electrode 27 side.
【００３７】このように、本実施の形態２によれば、性
質の大きく異なる第１基板側の発光層２４と第２基板側
のキャリア輸送層２８とを直接接合することなく、性質
の同じキャリア輸送層２５と２８を接合したので、接合
状態や界面状態が不均一になり、均一な発光を得ること
ができる。As described above, according to the second embodiment, the carrier having the same property is not directly bonded to the light emitting layer 24 on the first substrate and the carrier transport layer 28 on the second substrate, which have greatly different properties. Since the transport layers 25 and 28 are joined, the joining state and the interface state become non-uniform, and uniform light emission can be obtained.
【００３８】本実施の形態においては、第１の基板２１
および第２の基板２６に同一のキャリア輸送層２５、２
８を用いたが、必ずしも同一材料である必要はなく、異
なる材料であってもよく、また接合部近傍に接合を容易
にするために異なる層が形成されていてもよい。また、
本実施の形態においても、陰極電極２３から供給される
電子は、直接発光層２４に注入されているが、発光層２
と陰極電極２３の間に電子輸送層を設置してもよいこと
は自明である。また発光層２４が無機材料であってもか
まわない。In the present embodiment, the first substrate 21
And the same carrier transport layer 25, 2
Although 8 is used, it is not always necessary to use the same material, but different materials may be used, and different layers may be formed in the vicinity of the joint to facilitate joining. Also,
Also in the present embodiment, although the electrons supplied from the cathode electrode 23 are directly injected into the light emitting layer 24,
It is obvious that an electron transport layer may be provided between the electrode and the cathode electrode 23. Further, the light emitting layer 24 may be an inorganic material.
【００３９】（実施の形態３）上記した第１および第２
の実施の形態では、複数の行電極（陰極層）を、従来の
ように銀マグネシウム合金等の低仕事関数の金属材料を
マスク蒸着法により形成しているが、この方式では陰極
（行電極）の微細化に限界があり、高精細な表示を実現
することが困難である。そこで、第１の基板上に炭化ジ
ルコニウム、炭化ハーフニウム、硼化ランタン、窒化チ
タン等の物理的・化学的に比較的安定な低仕事関数材料
を用い、これを基板上にスパッタリング法やＣＶＤ法で
付着形成し、その後フォトリソ法により加工することに
より、高密度の行電極を形成することが可能である。(Embodiment 3) The first and second embodiments described above
In this embodiment, a plurality of row electrodes (cathode layers) are formed of a low work function metal material such as a silver-magnesium alloy by a mask vapor deposition method as in the prior art. There is a limit to miniaturization, and it is difficult to realize high-definition display. Therefore, a physically and chemically stable low work function material such as zirconium carbide, halfium carbide, lanthanum boride, and titanium nitride is used on the first substrate, and the material is formed on the substrate by sputtering or CVD. Then, by performing a photolithography process, it is possible to form a high-density row electrode.
【００４０】また、上記した炭化物や窒化物、硼素化
物、或いは酸化イットリウム、酸化イットリビウム、酸
化ストロンチウム、酸化バリウムといった酸化物は、比
較的バンドギャップが大きく、これらを陰極材料に用い
ることにより、発光層から放射される光を陰極側からも
観測できることに加えて、非発光状態では素子全体を光
が透過するという新たな特徴を有する発光素子を実現す
ることができる。The above-mentioned carbides, nitrides, borides, and oxides such as yttrium oxide, ytterbium oxide, strontium oxide, and barium oxide have a relatively large band gap. In addition to being able to observe light emitted from the cathode from the cathode side, it is possible to realize a light emitting element having a new feature that light is transmitted through the entire element in a non-light emitting state.
【００４１】以下、本発明の第３の実施の形態における
透過型でかつ高精細な発光素子について図３を参照しな
がら説明する。図３において、３１は第１の基板となる
ガラス基板であり、その表面には硼化ランタン層による
陰極３２が行電極となるように縦方向に複数に分割され
て形成されている。陰極３２は可視光領域では透明であ
る。さらにその表面に有機発光層３３および有機キャリ
ア（正孔）輸送層３４が付着形成されている。一方、第
２の基板となるガラス基板３５の表面には、正孔を注入
するための透明電極（列電極）３６が横方向に複数に分
割されて形成され、さらにその表面に有機正孔輸送層３
７が付着形成されている。そして、ガラス基板３１に形
成されたキャリア（正孔）輸送層３４とガラス基板３５
に形成されたキャリア（正孔）輸送層３７の表面を互い
に密着し、電気的な接合部３８を形成することにより発
光素子が構成されている。Hereinafter, a transmissive and high-definition light emitting device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a glass substrate serving as a first substrate, and on the surface thereof, a cathode 32 of a lanthanum boride layer is formed so as to be divided into a plurality of pieces in the vertical direction so as to become row electrodes. The cathode 32 is transparent in a visible light region. Further, an organic light emitting layer 33 and an organic carrier (hole) transport layer 34 are formed on the surface thereof by adhesion. On the other hand, on a surface of a glass substrate 35 serving as a second substrate, a transparent electrode (column electrode) 36 for injecting holes is formed by being divided into a plurality of pieces in the horizontal direction, and furthermore, an organic hole transporting surface is formed on the surface. Layer 3
7 are formed. Then, the carrier (hole) transport layer 34 formed on the glass substrate 31 and the glass substrate 35
The surface of the carrier (hole) transport layer 37 formed in this manner is brought into close contact with each other, and an electrical junction 38 is formed, thereby forming a light emitting element.
【００４２】本実施の形態においては、透明電極３６か
ら注入される正孔は、キャリア（正孔）輸送層３７と３
４を輸送されて発光層３３に注入される。そして、透明
な陰極３２からは電子が発光層３３に直接注入され、こ
の発光層３３内または正孔輸送層３４との界面近傍で電
子と正孔が再結合することにより発光する。発光する光
は、陽極基板側の光３９１と陰極基板側の光３９２の両
面に放射される。また非発光部は透明体であり、発光素
子の対面を観測することが可能である。In the present embodiment, the holes injected from the transparent electrode 36 are the carrier (hole) transport layers 37 and 3
4 is transported and injected into the light emitting layer 33. Then, electrons are directly injected from the transparent cathode 32 into the light emitting layer 33, and light is emitted by recombination of the electrons and holes in the light emitting layer 33 or near the interface with the hole transport layer 34. The emitted light is emitted to both surfaces of the light 391 on the anode substrate side and the light 392 on the cathode substrate side. In addition, the non-light-emitting portion is a transparent body, so that the face of the light-emitting element can be observed.
【００４３】このように、本実施の形態３によれば、陰
極３２と陽極３６の双方を透明とすることにより、発光
層３３から放射される光を陰極側からでも陽極側からで
も観測することができ、非発光状態では素子全体を光が
透過する透明な発光素子を実現することが可能である。As described above, according to the third embodiment, by making both the cathode 32 and the anode 36 transparent, light emitted from the light emitting layer 33 can be observed from the cathode side and the anode side. Thus, it is possible to realize a transparent light emitting element in which light passes through the entire element in a non-light emitting state.
【００４４】（実施の形態４）以上説明した実施の形態
では、発光層およびキャリア輸送層が基板の表面のほぼ
全面に形成されているが、このように有機層が一様に形
成されている場合には、基板に付着しているゴミや欠陥
が核となって発生すると考えられる非発光部分が徐々に
拡大し、短期間に表示特性を著しく劣化させるという状
況も発生する。そこで、有機発光層およびキャリア輸送
層を微小な島状に分離形成することにより、非発光欠陥
の拡大を抑制することを可能とし、素子の信頼性を著し
く改善することのできる発光素子の例について説明す
る。(Embodiment 4) In the embodiment described above, the light emitting layer and the carrier transporting layer are formed on almost the entire surface of the substrate, but the organic layer is formed uniformly as described above. In such a case, a non-light emitting portion, which is considered to be generated by dust or defects attached to the substrate as a nucleus, gradually expands, and a situation may occur in which display characteristics are significantly deteriorated in a short period of time. Thus, an example of a light-emitting element in which the organic light-emitting layer and the carrier transport layer are separately formed in a fine island shape, thereby suppressing the expansion of non-light-emitting defects and significantly improving the reliability of the element. explain.
【００４５】以下、本発明の第４の実施の形態における
発光層分離型の発光素子について、図４を参照しながら
説明する。図４において、４１は第１の基板となるガラ
ス基板であり、その表面には硼化ランタン層による透明
な陰極４２が数１００ミクロンの幅を有する行電極とな
るように縦方向に複数に分割されて形成されている。さ
らにその表面に直径１００ミクロン以下の島状の有機発
光層４３とキャリア（正孔）輸送層４４が付着形成され
ている。一方、第２の基板となるガラス基板４５の表面
には、正孔を注入するための約数１００ミクロンの幅を
有する透明電極（列電極）４６が横方向に複数に分割さ
れて形成され、さらに基板表面全体にキャリア（正孔）
輸送層４７が形成されている。そして、ガラス基板４１
に形成されたキャリア（正孔）輸送層４４とガラス基板
４５に形成されたキャリア（正孔）輸送層４７の表面を
互いに密着し、電気的な接合部４８を形成することによ
り発光素子が構成されている。Hereinafter, a light emitting element of a light emitting layer separated type according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 41 denotes a glass substrate serving as a first substrate, on the surface of which a transparent cathode 42 of a lanthanum boride layer is vertically divided into a plurality of rows so as to form row electrodes having a width of several hundred microns. It has been formed. Further, an organic light emitting layer 43 having an island shape having a diameter of 100 μm or less and a carrier (hole) transport layer 44 are formed on the surface thereof. On the other hand, on a surface of a glass substrate 45 serving as a second substrate, a transparent electrode (column electrode) 46 having a width of about several hundred microns for injecting holes is formed by being divided into a plurality in the horizontal direction. In addition, carriers (holes) cover the entire substrate surface
A transport layer 47 is formed. Then, the glass substrate 41
The surface of the carrier (hole) transport layer 44 formed on the glass substrate 45 and the surface of the carrier (hole) transport layer 47 formed on the glass substrate 45 are brought into close contact with each other to form an electrical junction 48, thereby forming a light emitting element. Have been.
【００４６】本実施の形態においては、透明電極４６か
ら注入される正孔はキャリア（正孔）輸送層４７とび４
４を輸送されて発光層４３に注入される。そして、透明
な陰極４２からは電子が発光層４３に直接注入され、こ
の発光層４３内またはキャリア（正孔）輸送層４４との
界面近傍で電子と正孔が再結合することにより発光す
る。発光する光は、陽極基板側の光４９１と陰極基板側
の４９２の両面に放射される。また非発光部は透明体で
あり、発光素子の対面を観測することが可能である。In the present embodiment, the holes injected from the transparent electrode 46 are the carrier (hole) transport layer 47 and the holes 4.
4 is transported and injected into the light emitting layer 43. Then, electrons are directly injected from the transparent cathode 42 into the light emitting layer 43, and light is emitted by recombination of the electrons and holes in the light emitting layer 43 or near the interface with the carrier (hole) transport layer 44. The emitted light is emitted to both surfaces of the light 491 on the anode substrate side and the light 492 on the cathode substrate side. In addition, the non-light-emitting portion is a transparent body, so that the face of the light-emitting element can be observed.
【００４７】このように、本実施の形態４によれば、有
機発光層４３およびキャリア輸送層４４を微小な島状に
分離形成することにより、非発光欠陥の拡大を抑制する
ことを可能とし、発光素子の信頼性を著しく改善するこ
とができる。As described above, according to the fourth embodiment, the organic light emitting layer 43 and the carrier transporting layer 44 are separated and formed into minute islands, thereby making it possible to suppress the expansion of non-light emitting defects. The reliability of the light emitting element can be significantly improved.
【００４８】本実施の形態では、第２の基板４５の表面
にキャリア輸送層４７が一様に形成されているが、これ
も第１の基板４１側のキャリア輸送層４４と同様に島状
に形成されていてもよい。In the present embodiment, the carrier transport layer 47 is formed uniformly on the surface of the second substrate 45, but also in the form of an island like the carrier transport layer 44 on the first substrate 41 side. It may be formed.
【００４９】（実施の形態５）上記した第４の実施の形
態においては、発光層の周辺部が外気にふれる可能性が
あるが、その周辺部を絶縁層で覆うことによりさらに信
頼性を高めることができる。以下、本発明の第５の実施
の形態における発光素子について図５を参照しながら説
明する。図５において、５１は第１の基板となるガラス
基板であり、その表面には硼化ランタン層による透明な
陰極５２が数１００ミクロンの幅を有する行電極となる
ように縦方向に複数に分割されて形成されている。さら
にその表面に直径１００ミクロン以下の島状の有機発光
層５３とそれを覆うようにキャリア（正孔）輸送層５４
が付着形成されている。一方、第２の基板となるガラス
基板５５の表面には、正孔を注入するための約数１００
ミクロンの幅を有する透明電極（列電極）５６が横方向
に複数に分割されて形成され、さらにその表面にキャリ
ア輸送層５４とほぼ同様の厚さを有し、しかもキャリア
輸送層５４を逃げるための直径１００ミクロン以下の多
数の孔を有する絶縁層（スペーサ）５７が付着形成され
ている。そして、ガラス基板５１に形成されたキャリア
（正孔）輸送層５４とガラス基板５５に形成された透明
電極層５６の表面を互いに密着し、電気的な接合部５８
を形成することにより発光素子が構成されている。(Embodiment 5) In the above-described fourth embodiment, the peripheral portion of the light emitting layer may be exposed to the outside air, but the peripheral portion is covered with an insulating layer to further enhance the reliability. be able to. Hereinafter, a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numeral 51 denotes a glass substrate serving as a first substrate, on the surface of which a transparent cathode 52 of a lanthanum boride layer is vertically divided into a plurality of rows so as to form row electrodes having a width of several hundred microns. It has been formed. Further, an island-shaped organic light-emitting layer 53 having a diameter of 100 μm or less and a carrier (hole) transport layer 54 so as to cover the
Are formed. On the other hand, the surface of the glass substrate 55 serving as the second substrate has several hundreds of holes for injecting holes.
A transparent electrode (column electrode) 56 having a width of a micron is formed by being divided into a plurality of parts in the lateral direction, and further has a thickness substantially the same as that of the carrier transport layer 54 on its surface and escapes from the carrier transport layer 54. An insulating layer (spacer) 57 having a large number of holes having a diameter of 100 μm or less is formed. Then, the surfaces of the carrier (hole) transport layer 54 formed on the glass substrate 51 and the surface of the transparent electrode layer 56 formed on the glass substrate 55 are brought into close contact with each other to form an electrical joint 58.
Is formed to form a light emitting element.
【００５０】本実施の形態においては、透明電極５６か
ら注入される正孔は、正孔輸送層５４を輸送されて発光
層５３に注入される。そして、透明な陰極５２からは電
子が発光層５３に直接注入され、この発光層５３内また
は正孔輸送層５４との界面近傍で電子と正孔が再結合す
ることにより発光する。発光する光は、陽極基板側の光
５９１と陰極基板側の光５９２の両面に放射される。ま
た非発光部は透明体であり、発光素子の対面を観測する
ことが可能である。In the present embodiment, holes injected from the transparent electrode 56 are transported through the hole transport layer 54 and injected into the light emitting layer 53. Then, electrons are directly injected from the transparent cathode 52 into the light emitting layer 53, and light is emitted by recombination of the electrons and holes in the light emitting layer 53 or near the interface with the hole transport layer 54. The emitted light is emitted to both sides of the light 591 on the anode substrate side and the light 592 on the cathode substrate side. In addition, the non-light-emitting portion is a transparent body, so that the face of the light-emitting element can be observed.
【００５１】このように、本実施の形態５によれば、有
機発光層５３とこれを覆うキャリア輸送層５４の周辺部
を絶縁層５７で覆うことにより、発光素子の信頼性をさ
らに高めることができる。As described above, according to the fifth embodiment, the reliability of the light emitting element can be further improved by covering the organic light emitting layer 53 and the peripheral portion of the carrier transport layer 54 covering the organic light emitting layer 53 with the insulating layer 57. it can.
【００５２】本実施の形態においては、第１の基板５１
の表面に形成されたキャリア輸送層５４と第２の基板５
５に形成された透明電極５６が接合されているが、第２
の基板５５上にキャリア輸送層５４と同様なキャリア輸
送層を形成し、キャリア輸送層どおしを接合させること
も可能である。In the present embodiment, the first substrate 51
Carrier transport layer 54 formed on the surface of second substrate 5 and second substrate 5
5 is joined to the transparent electrode 56,
It is also possible to form a carrier transport layer similar to the carrier transport layer 54 on the substrate 55, and bond the carrier transport layers together.
【００５３】また、より過酷な条件で素子が使用される
場合には、絶縁層５７が接触する面に低融点金属６０を
付着形成することにより、二枚の基板５１、５５がより
強固に密着されるとともに、島状構造の有機物への大気
の侵入を遮断することが可能となる。When the device is used under more severe conditions, the two substrates 51 and 55 are more firmly adhered to each other by forming the low melting point metal 60 on the surface where the insulating layer 57 contacts. At the same time, it is possible to block the intrusion of the atmosphere into the organic matter having the island structure.
【００５４】以上の第２から第５の実施の形態において
は、基板としてガラス基板または結晶基板を用いたが、
プラスチック基板等フレキシブルな基板を用いることも
可能である。ガラスや結晶基板のように硬質基板を用い
る場合には、二枚の基板を互いに密着する場合に、基板
表面の平滑度が一定以上であることが求められるが、フ
レキシブル基板を用いる場合には、これらの制約を受け
ることなく容易に本発光素子を形成することができる。In the second to fifth embodiments described above, a glass substrate or a crystal substrate is used as a substrate.
It is also possible to use a flexible substrate such as a plastic substrate. When using a hard substrate such as a glass or crystal substrate, when two substrates are brought into close contact with each other, the smoothness of the substrate surface is required to be a certain level or more, but when using a flexible substrate, The light emitting device of the present invention can be easily formed without these restrictions.
【００５５】（実施の形態６）上記した第３、４および
５の実施の形態においては、透過型の発光素子を示した
が、透過型の発光素子は、これを複数枚積層することに
より、カラーディスプレイや立体ディスプレイ等の新た
な特徴を有する表示素子を形成することが可能である。(Embodiment 6) In the third, fourth, and fifth embodiments described above, the transmissive light emitting elements are described. It is possible to form a display element having new features such as a color display and a three-dimensional display.
【００５６】以下、本発明の第６の実施形態におけるカ
ラー表示素子用の発光素子について図６を参照しながら
説明する。図６において、６１は第１の透過型発光素子
であり青色光を発する。６２は第２の透過型発光素子で
あり緑色光を発する。６３は第３の透過型発光素子であ
り赤色光を発する。それぞれの透過型発光素子は、例え
ば実施例３に示した透過型の発光素子である。但しそれ
ぞれの発光素子においては、それぞれ青色光、緑色光、
赤色光を発光するように発光層の材料が選択される。或
いは、図４または図５に示すような島状構造として、隣
接する発光層をそれぞれ青色光、緑色光、赤色光を発光
するように、同一平面内に周期的に配置するようにして
もよい。Hereinafter, a light emitting device for a color display device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, reference numeral 61 denotes a first transmission type light emitting element which emits blue light. Reference numeral 62 denotes a second transmission type light emitting element which emits green light. 63 is a third transmission type light emitting element which emits red light. Each transmissive light emitting element is, for example, the transmissive light emitting element described in the third embodiment. However, in each light emitting element, blue light, green light,
The material of the light emitting layer is selected so as to emit red light. Alternatively, as an island structure as shown in FIG. 4 or FIG. 5, adjacent light emitting layers may be periodically arranged in the same plane so as to emit blue light, green light, and red light, respectively. .
【００５７】本実施の形態においては、それぞれの素子
で青色、緑色、および赤色の画像を表示することによ
り、それぞれの色と混合色を観測することが可能とな
り、カラー表示が実現される。それぞれの表示素子の基
板の厚さは約２００ミクロンであり、各表示素子を独立
に動作させることにより、実質的な画素サイズが約４０
０〜５００ミクロンのカラーディスプレイが実現でき
る。In the present embodiment, by displaying the blue, green and red images on the respective elements, it is possible to observe the mixed colors with the respective colors, thereby realizing a color display. The thickness of the substrate for each display element is about 200 microns, and by operating each display element independently, a substantial pixel size of about 40 microns is achieved.
A color display of 0 to 500 microns can be realized.
【００５８】また、本実施の形態においては、カラーデ
ィスプレイに限定されず、さらに立体的に重ね合わせ、
各表示素子毎に順次表示を行うことにより、断層観察用
表示素子等のように従来実現が困難であったディスプレ
イを実現することが可能である。In the present embodiment, the present invention is not limited to a color display, but is further superimposed three-dimensionally.
By sequentially performing display for each display element, it is possible to realize a display such as a display element for tomographic observation, which has conventionally been difficult to realize.
【００５９】（実施の形態７）次に、本発明の発光素子
の製造方法について図７を参照しながら説明する。ま
ず、第１のガラス基板７１の表面に酸化インジウム錫の
透明電極７２を形成する（ａ）。次に透明電極７２をフ
ォトリソにより微細形状に加工する（ｂ）。その上にＴ
ＰＤのキャリア輸送層７３を蒸着形成する（ｃ）。一
方、第２のガラス基板７４上にレジスト７５を塗布して
微細加工し、次いで基板表面全体に硼化ランタン７６を
蒸着する（ｄ）。次にレジスト７５をリフトオフするこ
とにより硼化ランタンの微細形状７６を形成する
（ｅ）。次にアルミキノリン等の発光層７７を蒸着し、
その上にＴＰＤの正孔輸送層７８を形成する（ｆ）。そ
して、このように形成された第１の基板７１および第２
の基板７４を不活性ガス中または真空中で対向して配置
し、基板全体に均一に圧力を加えて密着させる（ｇ）。
さらにＴＰＤのガラス転移点以下の温度で軟化させて、
キャリア（正孔）輸送層同士を一体化接合することによ
り発光素子が完成する。(Embodiment 7) Next, a method for manufacturing a light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. First, a transparent electrode 72 of indium tin oxide is formed on the surface of a first glass substrate 71 (a). Next, the transparent electrode 72 is processed into a fine shape by photolithography (b). T on it
A carrier transport layer 73 of PD is formed by vapor deposition (c). On the other hand, a resist 75 is applied on the second glass substrate 74 and finely processed, and then lanthanum boride 76 is deposited on the entire substrate surface (d). Next, the fine shape 76 of lanthanum boride is formed by lifting off the resist 75 (e). Next, a light emitting layer 77 of aluminum quinoline or the like is deposited,
A TPD hole transport layer 78 is formed thereon (f). Then, the first substrate 71 and the second
The substrate 74 is placed in an inert gas or in a vacuum so as to face each other, and pressure is uniformly applied to the entire substrate so as to adhere (g).
Furthermore, it is softened at a temperature below the glass transition point of TPD,
The light emitting element is completed by integrally joining the carrier (hole) transport layers.
【００６０】本実施の形態においては、発光層７７およ
びキャリア輸送層７８を蒸着法により形成しているが、
高分子系の材料等、有機材料によってはスピンコートに
より形成することも可能である。In the present embodiment, the light emitting layer 77 and the carrier transport layer 78 are formed by a vapor deposition method.
Depending on an organic material such as a polymer material, it can be formed by spin coating.
【００６１】（実施の形態８）上記した第７の実施の形
態では、有機薄膜を形成した均一な層を直接接合した
が、島状の有機層でなる発光層分離型の発光素子の形成
方法を図８を参照しながら説明する。まず第１のガラス
基板８１の表面に酸化インジウム錫の透明電極８２を形
成する（ａ）。次に透明電極８２をフォトリソにより微
細形状に加工する（ｂ）。その上にＴＰＤのキャリア輸
送層８３を蒸着形成する（ｃ）。一方、第２のガラス基
板８４の表面にレジスト８６を塗布して微細加工し、そ
の上に硼化ランタン８５を蒸着する（ｄ）。次にレジス
ト８６をリフトオフすることにより硼化ランタンの微細
形状８５を形成する（ｅ）。次にＡｌｑ等の発光層８７
およびＴＰＤのキャリア（正孔）輸送層８８をマスク蒸
着により島状に形成する（ｆ）。そして、このように形
成された第１の基板８１と第２の基板８４を不活性ガス
中または真空中で両者を対向して配置し、両基板全体に
均一に圧力を加えて密着させる（ｇ）。さらにＴＰＤの
ガラス転移点以下の温度で軟化させて、キャリア（正
孔）輸送層８３と８８を接合部８９を介して一体化接合
することにより、発光層分離型の表示素子が完成する。(Embodiment 8) In the above-described seventh embodiment, a uniform layer formed with an organic thin film is directly joined, but a method of forming a light-emitting layer-separated light-emitting element composed of island-shaped organic layers is used. Will be described with reference to FIG. First, a transparent electrode 82 of indium tin oxide is formed on the surface of a first glass substrate 81 (a). Next, the transparent electrode 82 is processed into a fine shape by photolithography (b). A carrier transport layer 83 of TPD is formed thereon by vapor deposition (c). On the other hand, a resist 86 is applied to the surface of the second glass substrate 84, finely processed, and lanthanum boride 85 is deposited thereon (d). Next, a fine shape 85 of lanthanum boride is formed by lifting off the resist 86 (e). Next, a light emitting layer 87 such as Alq
Then, a carrier (hole) transport layer 88 of TPD is formed in an island shape by mask evaporation (f). Then, the first substrate 81 and the second substrate 84 thus formed are disposed so as to face each other in an inert gas or in a vacuum, and pressure is uniformly applied to both the substrates so as to be closely attached (g). ). Further, the carrier is softened at a temperature equal to or lower than the glass transition point of the TPD, and the carrier (hole) transport layers 83 and 88 are integrally joined to each other through a joint 89, whereby a display device of a light emitting layer separated type is completed.
【００６２】（実施の形態９）上記した第８の実施の形
態では、発光層分離型の有機発光素子の製造方法につい
て示したが、実施の形態５に示すような島状の有機層が
絶縁層で包囲された構造の発光素子の形成方法を図９を
参照しながら説明する。まず、第１のガラス基板９１の
表面に酸化インジウム錫の透明電極９２を形成する
（ａ) 。次に透明電極９２をフォトリソにより微細形状
に加工する（ｂ) 。次に酸化シリコン膜を基板表面に形
成し、フォトリソにより島状の発光層を包囲するための
絶縁層９３を形成する（ｃ) 。一方、第２のガラス基板
９４上にレジスト９５を塗布して微細加工し、その上に
硼化ランタン９６を蒸着する（ｄ) 。次にレジスト９５
をリフトオフすることにより硼化ランタンの微細形状９
６を形成する（ｅ）。次に島状のアルミキノリン等の発
光層９７およびＴＰＤのキャリア（正孔）輸送層９８を
マスク蒸着法で形成する（ｆ）。そして、このようにし
て形成された第１の基板９１と第２の基板９４を不活性
ガス中または真空中で両者を対向して配置し、両基板全
体に均一に圧力を加えて密着させる（ｇ）。さらにＴＰ
Ｄのガラス転移点以下の温度で軟化させて、キャリア輸
送層９８と透明電極９２を接合部９９を介して一体化接
合することにより発光素子が完成する。(Embodiment 9) In the above-described eighth embodiment, a method for manufacturing a light-emitting layer separated type organic light-emitting device has been described. A method for forming a light-emitting element having a structure surrounded by layers will be described with reference to FIGS. First, a transparent electrode 92 of indium tin oxide is formed on the surface of a first glass substrate 91 (a). Next, the transparent electrode 92 is processed into a fine shape by photolithography (b). Next, a silicon oxide film is formed on the surface of the substrate, and an insulating layer 93 for surrounding the island-shaped light emitting layer is formed by photolithography (c). On the other hand, a resist 95 is applied on the second glass substrate 94 and finely processed, and lanthanum boride 96 is deposited thereon (d). Next, resist 95
Of lanthanum boride by lifting off
6 is formed (e). Next, a light emitting layer 97 made of island-like aluminum quinoline or the like and a carrier (hole) transport layer 98 of TPD are formed by a mask vapor deposition method (f). Then, the first substrate 91 and the second substrate 94 formed in this manner are arranged so as to face each other in an inert gas or in a vacuum, and uniform pressure is applied to the whole of both substrates to bring them into close contact ( g). Further TP
D is softened at a temperature equal to or lower than the glass transition point of D, and the carrier transport layer 98 and the transparent electrode 92 are integrally joined via a joint 99 to complete the light emitting element.
【００６３】上記した実施の形態７、８、および９にお
ける製造方法においては、透明電極基板上に正孔輸送層
を形成したが、目的や発光材料の選択によっては必ずし
も正孔輸送層を形成する必要はない。またこれらの実施
の形態では、陰極基板状に発光層を直接形成している
が、目的や発光材料の種類によっては、異なるキャリア
（電子）輸送層を介して発光層が形成することも可能で
ある。In the manufacturing method according to the seventh, eighth, and ninth embodiments, the hole transport layer is formed on the transparent electrode substrate. However, the hole transport layer is not necessarily formed depending on the purpose and the selection of the light emitting material. No need. In these embodiments, the light-emitting layer is formed directly on the cathode substrate. However, the light-emitting layer can be formed via a different carrier (electron) transport layer depending on the purpose and the type of the light-emitting material. is there.
【００６４】また、これらの実施の形態においては、発
光層およびキャリア輸送層に、それぞれＡｌｑおよびＴ
ＰＤの有機材料を用いたが、必ずしもこれらの有機材料
に限定されることはないことは自明である。また、発光
層やキャリア輸送層に用いる材料は必ずしも有機材料に
限定されず、無機材料で形成されていてもよい。In these embodiments, the light emitting layer and the carrier transport layer have Alq and T, respectively.
Although the organic materials of PD were used, it is obvious that the present invention is not necessarily limited to these organic materials. Further, the material used for the light emitting layer and the carrier transport layer is not necessarily limited to an organic material, and may be formed of an inorganic material.
【００６５】さらに、これらの実施の形態では、第１の
基板にガラス基板を用いているが、使用する基板は必ず
しもガラス基板に限定されることはない。片方の基板に
シリコンやガリウム砒素、或いはインジウム燐等の結晶
基板を用いることも可能である。また、片方または両方
の基板にプラスチック等の有機基板を用いることも可能
である。Further, in these embodiments, a glass substrate is used as the first substrate, but the substrate used is not necessarily limited to a glass substrate. It is also possible to use a crystal substrate of silicon, gallium arsenide, indium phosphide, or the like for one of the substrates. It is also possible to use an organic substrate such as plastic for one or both substrates.
【００６６】[0066]
【発明の効果】以上の各実施の形態で示したように、本
発明は、表面に第１の電極層と発光層を含む層が付着形
成された第１の基板と、表面に第２の電極層が付着形成
された第２の基板とを、第１の基板上に形成された層の
表面と第２の基板上に形成された電極層の表面とが互い
に接触するように接合し、第１の電極層と第２の電極層
から電子または正孔のそれぞれ異なる種類のキャリアが
発光層に注入されることにより、発光層内での再結合に
より発光が生じるようにしたものであり、これにより、
高信頼性・高精細の表示素子、並びに低価格のカラー表
示素子を実現するための自発光型の平板型表示素子を提
供することができ、産業上極めて大きな効果が期待でき
る。As described in the above embodiments, the present invention relates to a first substrate having a first electrode layer and a layer including a light emitting layer adhered to a surface thereof, and a second substrate having a second electrode layer formed on the surface. Bonding the second substrate having the electrode layer attached thereto such that the surface of the layer formed on the first substrate and the surface of the electrode layer formed on the second substrate are in contact with each other; When different types of carriers of electrons or holes are injected into the light emitting layer from the first electrode layer and the second electrode layer, light emission is generated by recombination in the light emitting layer. This allows
A self-luminous flat panel display element for realizing a highly reliable and high-definition display element and a low-cost color display element can be provided, and an extremely large industrial effect can be expected.
【図１】本発明の第１の実施の形態における発光素子の
概略断面図FIG. 1 is a schematic sectional view of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態における発光素子の
概略断面図FIG. 2 is a schematic sectional view of a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態における発光素子の
概略断面図FIG. 3 is a schematic sectional view of a light emitting device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４の実施の形態における発光素子の
概略断面図FIG. 4 is a schematic sectional view of a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５の実施の形態における発光素子の
概略断面図FIG. 5 is a schematic sectional view of a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６の実施の形態における発光素子の
概略断面図FIG. 6 is a schematic sectional view of a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第７の実施の形態における発光素子の
製造工程を示す概略断面図FIG. 7 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第８の実施の形態における発光素子の
製造工程を示す概略断面図FIG. 8 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of a light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第９の実施の形態における発光素子の
製造工程を示す概略断面図FIG. 9 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図１０】従来の有機ＥＬの概略断面図FIG. 10 is a schematic sectional view of a conventional organic EL.
１ ガラス基板（第１の基板） ２ 電極（陰極） ３ 発光層 ４ ガラス基板（第２の基板） ５ 透明電極（陽極） ６ キャリア輸送層 ７ 接合部 Reference Signs List 1 glass substrate (first substrate) 2 electrode (cathode) 3 light emitting layer 4 glass substrate (second substrate) 5 transparent electrode (anode) 6 carrier transporting layer 7 junction
Claims (17)
を含む層が付着形成された第１の基板と、表面に第２の
電極層が付着形成された第２の基板とを互いに対向さ
せ、前記第１の基板上に形成された層の表面と第２の基
板上に形成された電極層の表面が互いに直接または導電
層を介して密着接合して配置され、第１の電極層と第２
の電極層から電子または正孔のそれぞれ異なる種類のキ
ャリアが発光層に注入されることにより、前記発光層内
で再結合することにより発光が生じることを特徴とする
発光素子。1. A first substrate having at least a first electrode layer and a layer including a light emitting layer adhered to a surface thereof, and a second substrate having a second electrode layer adhered to a surface thereof are opposed to each other. The surface of the layer formed on the first substrate and the surface of the electrode layer formed on the second substrate are disposed directly or through close contact with each other via a conductive layer, and the first electrode layer And the second
A light emitting element, wherein carriers of different types of electrons or holes are injected into the light emitting layer from the electrode layer, and recombination occurs in the light emitting layer to generate light.
ともキャリア輸送層が付着形成され、前記第１の基板上
に形成された発光層と第２の基板上に形成されたキャリ
ア輸送層が互いに密着接合して配置されていることを特
徴とする請求項１に記載の発光素子。2. A second electrode layer and at least a carrier transporting layer are attached and formed on the surface of the second substrate, and the light emitting layer formed on the first substrate and the carrier transporting formed on the second substrate. The light emitting device according to claim 1, wherein the layers are arranged in close contact with each other.
とも発光層と第１のキャリア輸送層が順次形成され、前
記第１の基板上に形成された第１のキャリア輸送層と第
２の基板上に形成されたキャリア輸送層が互いに接触し
て配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発
光素子。3. A first electrode layer, at least a light emitting layer, and a first carrier transport layer are sequentially formed on a surface of the first substrate, and the first carrier transport layer and the first carrier transport layer formed on the first substrate are sequentially formed. The light emitting device according to claim 1, wherein the carrier transport layers formed on the two substrates are arranged in contact with each other.
の少なくとも一方が有機化合物であることを特徴とする
請求項１に記載の発光素子。4. The light emitting device according to claim 1, wherein at least one of the light emitting layer and the carrier transport layer is an organic compound.
た電極層がフォトリソ法で形成された微細形状を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。5. The light emitting device according to claim 1, wherein the electrode layers formed on the first substrate and the second substrate have a fine shape formed by a photolithography method.
くとも一方の基板がフレキシブル基板であることを特徴
とする請求項１に記載の発光素子。6. The light emitting device according to claim 1, wherein at least one of the first substrate and the second substrate is a flexible substrate.
の基板に形成された電極層が透明または半透明であり、
非発光状態が透明または半透明であることを特徴とする
請求項１に記載の発光素子。7. The first substrate, the second substrate, and an electrode layer formed on these substrates are transparent or translucent,
The light emitting device according to claim 1, wherein the non-light emitting state is transparent or translucent.
子が面方向に互いに近接して配置されていることを特徴
とする請求項７に記載の発光素子。8. The light emitting device according to claim 7, wherein a plurality of light emitting devices each emitting a different color are arranged close to each other in a plane direction.
子が面方向に垂直な方向に互いに一定の距離を隔てて配
置されていることを特徴とする請求項７に記載の発光素
子。9. The light emitting device according to claim 7, wherein a plurality of light emitting devices each emitting a different color are arranged at a certain distance from each other in a direction perpendicular to a plane direction.
板に形成される発光層およびキャリア輸送層が島状に分
離されて導電層の表面に形成されていることを特徴とす
る請求項１に記載の発光素子。10. The method according to claim 1, wherein at least the light emitting layer and the carrier transport layer formed on the first substrate or the second substrate are formed in islands and formed on the surface of the conductive layer. The light-emitting element according to any one of the preceding claims.
ャリア輸送層の周辺部または近傍に、第１の基板と第２
の基板の間隔を一定に保つ絶縁層が配置されていること
を特徴とする請求項１０に記載の発光素子。11. A first substrate and a second substrate are provided at or near a periphery of the separated island-shaped light emitting layer and carrier transport layer.
The light emitting device according to claim 10, wherein an insulating layer for keeping a constant distance between the substrates is arranged.
ャリア輸送層の周辺部に絶縁層または低融点金属層が配
置され、各島状に形成された前記発光層およびキャリア
輸送層が互いに隔離されていることを特徴とする請求項
１１に記載の発光素子。12. An insulating layer or a low melting point metal layer is disposed around the separated island-shaped light emitting layer and carrier transport layer, and the island-shaped light emitting layer and carrier transport layer are isolated from each other. The light emitting device according to claim 11, wherein the light emitting device is used.
島状に分離して形成される発光層およびキャリア輸送層
の周辺部に絶縁層が形成され、かつ絶縁層の表面ともう
一方の基板上の絶縁層が接触する部分に低融点金属膜が
形成され、各島状に形成された前記発光層およびキャリ
ア輸送層が互いに隔離されていることを特徴とする請求
項１１に記載の発光素子。13. An insulating layer is formed on a periphery of a light emitting layer and a carrier transporting layer which are separately formed in an island shape on a first substrate or a second substrate, and an insulating layer is formed on a surface of the insulating layer. The low-melting point metal film is formed at a portion where the insulating layer on the substrate contacts, and the light emitting layer and the carrier transporting layer formed in each island shape are isolated from each other. Light emitting element.
発光層を含む複数の層を形成する工程と、第２の基板表
面に少なくとも電極層を含む層を形成する工程と、第１
および第２の基板を互いに対向して接触させかつ加熱処
理することにより一体化する工程とを含む発光素子の製
造方法。14. A step of forming a plurality of layers including at least an electrode layer and a light-emitting layer on a surface of a first substrate; a step of forming a layer including at least an electrode layer on a surface of a second substrate;
And a step of bringing the second substrate into contact with each other so as to face each other, and performing heat treatment to integrate the second substrate with each other.
の一部に一定の厚さを有する絶縁層を形成する工程を含
む請求項１４に記載の発光素子の製造方法。15. The method according to claim 14, further comprising the step of forming an insulating layer having a constant thickness on a part of the surface of the first substrate or the surface of the second substrate.
の一部に一定の厚さを有する絶縁層を形成する工程と、
絶縁膜の形成されていない基板表面に発光層およびキャ
リア輸送層を形成する工程とを含む請求項１４に記載の
発光素子の製造方法。16. A step of forming an insulating layer having a certain thickness on a part of the first substrate surface or the second substrate surface;
Forming a light emitting layer and a carrier transporting layer on the surface of the substrate on which the insulating film is not formed.
の一部に一定の厚さを有する絶縁層および低融点金属層
を形成する工程と、絶縁膜の形成されていない基板表面
に発光層およびキャリア輸送層を形成する工程と、絶縁
層の形成されていない基板の表面で前記低融点金属が接
触する部分に低融点金属層を形成する工程とを含む請求
項１５に記載の発光素子の製造方法。17. A step of forming an insulating layer and a low-melting-point metal layer having a certain thickness on a part of a first substrate surface or a second substrate surface, and emitting light on a substrate surface on which no insulating film is formed. The light emitting device according to claim 15, further comprising: a step of forming a layer and a carrier transporting layer; and a step of forming a low melting point metal layer on a portion of the surface of the substrate where the insulating layer is not formed, where the low melting point metal contacts. Manufacturing method.
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