JP2000068071A - 発光素子及びその製造方法 - Google Patents
発光素子及びその製造方法Info
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Abstract
間にショートが発生するのを防止でき、且つ微細化を図
ることができる発光素子及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス基板11上に前面電極12を形成
した後、発光部に対応する領域を露呈させる開口部13
Aを有する層間絶縁膜13を形成する。層間絶縁膜13
上に前面電極12と直交する方向にレジスト層14を複
数列をなすようにパターン形成する。このレジスト層1
4は、その側壁が逆テーパ状に形成され、発光部に対応
する領域間の層間絶縁膜13より幅狭に形成する。その
後、有機EL層15と背面電極材料を順次蒸着してレジ
スト層14の段差下に有機EL層15と背面電極16A
を形成する。このとき、有機EL層15と背面電極16
Aの端縁は、層間絶縁膜13に在るため、前面電極12
と背面電極16Aとの間にショートが発生するのを防止
できる。また、レジスト層14がリソグラフィー技術で
パターン形成できるため、電極の微細化を達成すること
ができる。
Description
法に関し、さらに詳しくは、有機EL(エレクトロルミ
ネッセンス)材料を発光層に用いる発光素子及びその製
造方法に関する。
しては、図13に示すような構造のものがある。同図に
示すように、この発光素子1は、ガラス基板2上に形成
した透明な前面電極3上に、有機EL層4が形成され、
有機EL層4の上に背面電極5が形成されている。そし
て、前面電極3と背面電極5との間に電圧を印加するこ
とにより発光を起こすようになっている。背面電極5
は、真空蒸着により形成されるが、このとき所望のパタ
ーンを形成するために、メタルマスクを基板上に配置し
た状態で蒸着を行う。メタルマスクには、所望のパター
ンが開口部として形成されている。
場合、メタルマスクを微細に加工することが要求される
が、メタルマスクの強度が保てないため、0.1mm程
度のスペースが限界となる。そこで、さらに微細化を進
めるため、図14〜図16に示すような方法が提案され
ている。なお、図14は背面電極5を蒸着した後の状態
を示す平面図、図15は図14のX−X断面図、図16
は図14のY−Y断面図である。この方法は、メタルマ
スクを用いず、所望の背面電極形成領域間に側壁が逆テ
ーパ状のフォトレジスト6を形成した後、図16に示す
ように有機EL層4と背面電極5の蒸着を行ったもので
ある。この方法では、逆テーパ状のフォトレジスト6で
有機EL層4及び背面電極5を分断させているので、フ
ォトレジスト6上に分離された有機EL層4A並びにそ
の有機EL層4A上に分離された背面電極5Aが背面電
極5と電気的に絶縁された状態にパターン形成が行われ
て微細なパターン形成が可能となる。
た方法において、側壁が逆テーパ状のフォトレジスト6
を用いて背面電極5を形成する場合、図17に示すよう
に、フォトレジスト6の側壁下部付近において前面電極
3と背面電極5との間でショートが発生し易くなるとい
う問題点がある。これは、フォトレジスト6の側壁下部
付近で有機EL層4が背面電極5の蒸着される範囲より
もフォトレジスト6の近くまで蒸着されれば電極間のシ
ョートは発生しないが、背面電極5の方が有機EL層4
よりもフォトレジスト6の近くまで蒸着されると電極間
のショートが発生する。
ョートが発生するのを防止できる発光素子及びその製造
方法を提供することを目的としている。
一方の電極上に、開口部を有するとともに部分的に前記
一方の電極を覆う所定の幅の第1絶縁膜と、前記第1絶
縁膜上に設けられた前記第1絶縁膜の幅より狭い幅の逆
テーパ状の第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜の開口部に対
応する一方の電極上に設けられた電界発光層と、前記電
界発光層上に設けられた他方の電極と、を有することを
特徴としている。請求項1に記載の発明によれば、電界
発光層上の他方の電極の外縁が電界発光層の外縁を越え
て形成されても第1絶縁膜上にあるので、一方の電極と
他方の電極が他方の電極の外縁でショートすることを防
止することができる。また、第2絶縁膜は逆テーパ状な
ので、第2絶縁膜端面で電界発光層と他方の電極を良好
に段切れして複数の画素に分離することができる。請求
項2記載の発明は、基板上に、順次、一方の電極、電界
発光層、他方の電極が積層された発光素子の製造方法に
おいて、前記一方の電極を形成した後、該一方の電極の
個々の発光部に相当する領域を露呈させる開口部を有す
る層間絶縁膜を形成し、前記層間絶縁膜上に、側壁が逆
テーパ状をなし、且つパターン上部の端縁が該層間絶縁
膜の前記開口部の平面領域外に位置する分離層を形成
し、前記分離層をマスクとして、順次、電界発光層、他
方の電極を形成する材料を成膜させることを特徴として
いる。
口部の平面領域に分離層のパターン上部端縁が重ならな
いように形成されているため、分離層をマスクとして成
膜された電界発光層と他方の電極材料膜の端縁部は、層
間絶縁膜上に形成される。このため、他方の電極と一方
の電極との間には、少なくとも層間絶縁膜が介在される
ため、ショートが発生することを防止できる。また、分
離層の側壁が逆テーパ状に形成されているため、分離層
上に形成される電界発光層及び他方の電極材料層と、分
離層側壁の側方に形成される電界発光層及び他方の電極
とは段切れを起こして分断される。このため、分離層上
の電界発光層及び他方の電極材料層は、発光に寄与する
ことはない。また、分離層を剥離することにより、リフ
トオフ法を適用して不要な電界発光層及び他方の電極材
料層を除去することができる。さらに、他方の電極を形
成するのにフォトリソグラフィー技術を適用できるた
め、微細化を促進することが可能となる。
光素子の製造方法であって、前記基板は透明性を有し、
前記一方の電極は透明な導電性材料でなる前面電極であ
ることを特徴としている。
一方の電極、複数の膜を積層してなる電界発光層、他方
の電極が形成されてなる発光素子の製造方法において、
前記一方の電極を形成した後、側壁が逆テーパ状をな
し、且つパターン上部の端縁が前記一方の電極の個々の
発光部に相当する平面領域外に位置する分離層を形成
し、前記電界発光層を構成する複数の膜のうちの所定の
膜を基板上の全面に湿式成膜して前記電界発光層を成膜
後、前記他方の電極を形成する材料を前記分離層をマス
クとして成膜することを特徴としている。
の所定の有機膜を湿式成膜することにより、分離層が所
定の膜で被覆され、後の工程で蒸着される他方の電極と
一方の電極との間でショートが発生するのを防止するこ
とができる。
光素子の製造方法であって、前記所定の膜は、有機溶剤
で可溶な材料でなることを特徴としている。
製造方法の詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明
する。 (実施形態1)図1〜図10は、本発明に係る発光素子
の製造方法の実施形態1を示している。まず、本実施形
態では、図1及び図2に示すように、ガラス基板11の
上に複数の前面電極12を所定間隔を介して平行に形成
する。この前面電極12は、透明な導電性材料である、
例えばITO(indium tin oxide)で形成される。この
前面電極12の形成方法は、ガラス基板11の全面にI
TO膜を成膜し、フォトリソグラフィー技術及びエッチ
ング技術によりパターニングする。なお、図2は図1の
A−A断面図である。
11上に、SiO2でなる層間絶縁膜13を全面に堆積
させた後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技
術を用いて、図3及び図4に示すように、発光部となる
部分が矩形状の開口部13Aとなるようにパターン形成
する。なお、図4は図3のB−B断面図である。この開
口部13Aは、各々発光画素領域になる。
露光・現像を行って、図5及び図6に示すように、開口
部13A間で前面電極12の延在方向に直交する方向に
延在し、後述する背面電極を形成すべき部分を露出させ
るようにパターニングしたレジスト層14を形成する。
このレジスト層14は、図6に示すように、側壁が逆テ
ーパ状になるように形成する。なお、図6は図5のC−
C断面図である。図6に示すように、レジスト層14
は、前面電極12の延在方向で隣接する開口部13Aど
うしの距離よりもその幅が短く設定され、且つ隣接する
開口部13Aどうしの間の層間絶縁膜13の中央を通る
ように形成されている。
機EL材料層と背面電極材料層16とを順次蒸着して形
成する。この結果、レジスト層14の逆テーパ状の段差
により分断されて、レジスト層14上に有機EL層15
が成膜され、有機EL層15の上に背面電極材料層16
が形成される。層間絶縁膜13の開口部13A内で露出
した前面電極12の上に有機EL層15Aが接合し、有
機EL層15Aの上には背面電極16Aが接合して形成
される。なお、本実施形態における有機EL層15A
は、発光層やキャリア輸送層などを積層してなる。背面
電極16Aは、前面電極12と交差する方向にストライ
プ状に複数が形成される。
スト層14の下に層間絶縁膜13を形成することで、図
9に示すように、背面電極16Aの方が有機EL層15
Aよりもレジスト層14の近くまで蒸着されても、前面
電極12と背面電極16A間のショートの発生を防止す
ることない。逆テーパ状のレジストの最大パターン幅を
層間絶縁膜13のパターン幅よりも細く形成すること
で、安定して層間絶縁膜13上に有機EL層15と背面
電極16Aとが蒸着できる。また、本実施形態では、層
間絶縁膜13で発光パターンの規制をするため、発光パ
ターンが従来の逆テーパ状のレジスト層により規制され
た発光パターンのような背面電極16Aのパターン精度
の影響がないため、均一な発光パターンを得ることがで
きる。なお、本実施形態では、層間絶縁膜13をSiO
2で形成したが、層間絶縁膜にブラックマスク機能を持
たせたアクリル系の有機系薄膜としてもよい。さらに、
本実施形態では、上記製造プロセスの後、レジスト層1
4を剥離液を用いて剥離することにより、図10に示す
ようにレジスト層14上の有機EL層15と背面電極材
料層16を除去してもよい。
光素子の製造方法の実施形態2を示す要部断面図であ
る。本実施形態では、上記した実施形態1のような層間
絶縁膜13を形成せずに、前面電極12上に側壁が逆テ
ーパ状のレジスト層14を直接形成し、この後有機EL
層15を構成する、有機溶剤に溶解するポリビニルカル
バゾルやポリアニリンなどの高分子材料、又は有機EL
前駆体であるポリフェニレンビニレンなどにより形成さ
れる第1有機膜15Aを湿式成膜し、全面電極12上及
びレジスト層14の側壁及び上面を完全に覆う。その
後、発光層及びキャリア輸送層などを順次積層してなる
第2有機膜15Bを蒸着する。続いて、第2有機膜15
Bの上に背面電極材料層16を蒸着する。本実施形態2
においても、レジスト層14の側壁が逆テーパ状に形成
されているため、レジスト層14の段差により第2有機
膜15Bと背面電極材料層16はそれぞれ分断されてパ
ターニングされる。この後、有機溶剤で露出した第1有
機膜15Aを溶解させた後、レジスト層14を剥離液で
剥離してリフトオフを行ってもよい。
した後に第1有機膜15Aを湿式成膜することにより、
前面電極12及びレジスト層14を完全に被覆すること
ができる。このため、背面電極16Aが第2有機膜15
Bよりもレジスト層14に近づいて蒸着されても、前面
電極12と背面電極16Aとの間のショートを防止する
ことができる。また、本実施形態では、レジスト層14
の幅を狭くしてもショートを防止できるため、発光部の
面積を大きく設定することが可能になる。
光素子の製造方法の実施形態3を示す要部断面図であ
る。本実施形態3では、上記した実施形態1と同様に層
間絶縁膜13を形成し、その後、上記した実施形態2と
同様に第1有機膜15Aを湿式成膜し、続いて、第2有
機膜15Bと背面電極材料層16を順次蒸着する。な
お、本実施形態では、レジスト層14の幅寸法が層間絶
縁膜13の幅寸法以下であればよい。なお、本実施形態
3における他の工程は、上記した実施形態2と同様であ
る。
法を短く設定することができるため、微細化を促進する
ことができる。また、前面電極12上に層間絶縁膜13
が形成されているため、ショートを確実に防止すること
ができる。
明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨に付
随する各種の設計変更が可能である。
明によれば、発光素子の有機EL層を挟む一方の電極と
他方電極との間にショートが発生するのを防止すること
ができる。また、他方の電極のパターンをリソグラフィ
ー技術を適用して形成できるため、微細化を図ることが
できる。
の初期工程を示す平面図。
2を示す要部断面図。
3を示す要部断面図。
図。
図。
Claims (5)
- 【請求項1】 一方の電極上に、開口部を有するととも
に部分的に前記一方の電極を覆う所定の幅の第1絶縁膜
と、前記第1絶縁膜上に設けられた前記第1絶縁膜の幅
より狭い幅の逆テーパ状の第2絶縁膜と、前記第1絶縁
膜の開口部に対応する一方の電極上に設けられた電界発
光層と、前記電界発光層上に設けられた他方の電極と、
を有することを特徴とする発光素子。 - 【請求項2】 基板上に、順次、一方の電極、電界発光
層、他方の電極が積層された発光素子の製造方法におい
て、 前記一方の電極を形成した後、該一方の電極の個々の発
光部に相当する領域を露呈させる開口部を有する層間絶
縁膜を形成し、 前記層間絶縁膜上に、側壁が逆テーパ状をなし、且つパ
ターン上部の端縁が該層間絶縁膜の前記開口部の平面領
域外に位置する分離層を形成し、 前記分離層をマスクとして、順次、前記電界発光層、他
方の電極を形成する材料を成膜させることを特徴とする
発光素子の製造方法。 - 【請求項3】 前記基板は透明性を有し、前記一方の電
極は透明な導電性材料でなる前面電極であることを特徴
とする請求項2記載の発光素子の製造方法。 - 【請求項4】 基板上に、順次、一方の電極、複数の膜
を積層してなる電界発光層、他方の電極が形成されてな
る発光素子の製造方法において、 前記一方の電極を形成した後、側壁が逆テーパ状をな
し、且つパターン上部の端縁が前記一方の電極の個々の
発光部に相当する平面領域外に位置する分離層を形成
し、 前記電界発光層を構成する複数の膜のうちの所定の膜を
基板上の全面に湿式成膜して前記電界発光層を成膜後、
前記他方の電極を形成する材料を前記分離層をマスクと
して成膜することを特徴する発光素子の製造方法。 - 【請求項5】 前記所定の膜は、有機溶剤で可溶な材料
でなることを特徴とする請求項4記載の発光素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
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JP25334198A JP3807114B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 発光素子の製造方法 |
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