JP2000512428A - 有機多色表示器製造のための薄膜パターン化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 有機発光装置及びその製造方法が記載されている。装置は、基体（１０）、第一電気接点層（１２）、パターン化した有機層（１４）、及び第二電気接点層（１６）を有する。覆い部分（２６）は、有機層（１４）の側面をおおい、それを保護する。本方法では、第一電気接点層（１２）の上に第一有機層（１４）を与え、次にパターン化した第二電気接点層（１６）を与える。有機層（１４）は、パターン化した電気接点層をマスクとして用いてエッチングする。一つの態様として、エッチング工程（１１０）は、第一電気接点層（１２）の上の領域を露出し、露出した領域の上に第二有機層を与える。

Description

【発明の詳細な説明】 有機多色表示器製造のための薄膜パターン化 〔技術分野〕 本発明は、共通基体上に異なった色の有機発光装置を集積することに関する。 本願は、１９９６年６月12日に出願された米国特許仮出願Ｎｏ．６０／０１９ ，６５６の利点を主張するものである。 〔背景技術〕 有機発光装置（ＯＬＥＤ）は、幾つかの層からなる発光装置であり、それらの 層の一つは、装置を通って電圧を印加することにより電界発光させることができ る有機材料からなる。表示装置の分野での以前から求められていた目的は、三つ の異なった色の発光装置（ＬＥＤ）を一つの基体上に集積することであった。Ｏ ＬＥＤは最近色及び基体の自由さに関して融通性をもつことが示されているが、 有機材料の処理及びパターン化に伴われる問題のため、異なった色のＯＬＥＤの 集積は困難であることが判明している。従って、この分野での今日までの多色製 品は、一つの種類の白色発光装置の上に赤、緑及び青のフィルターを重ねるか、 一つの種類の青色発光装置に赤及び緑逓降変換(down-conversion)蛍光体を重ね るか、又は一つの種類の広帯域有機エミッタの発光を異なった三つの種類の微小 空洞を用いることにより調節することに基づいている。 明らかに望ましい別の方法は、夫々異なった色に対し最適にした三つの異なっ た有機層を持つ三つの異なった装置を製造し、共通の基体上に集積することであ ろう。しかし、天然色表示装置のサブピクセル(subpixel)のため、赤、緑及び青 の装置を集積することには困難が伴う。例えば、高解像表示器の小さなピクセル をマイクロ製造することには、溶媒、酸及び水を用いることが必然的に必要にな るフイルムのパターン化及びマイクロ処理が含まれる。溶媒、酸及び水に有機物 質を直接曝すと、装置の劣化又は完全な仕損じさえも起こすことがある。例えば 、後で別の層を回転被覆する間に、溶媒を含む重合体は、存在する装置中の重合 体薄膜を再び溶解することがある。従って、異なった色を表す各ＬＥＤを用いて 単一基体の上に多数の有機ＬＥＤを、装置を劣化することなく集積する必要があ る。 〔発明の開示〕 本発明は、ＯＬＥＤ装置構造体、及び単一基体上に複数の色を集積することを 可能にする方法に関する。 本発明の利点は、複数の色のためのＯＬＥＤを実質的な装置の劣化を起こすこ となく、単一の基体上に集積することができることである。 本発明の幾つかの態様は、有機発光装置に関する。その装置は、基体、基体の 上の第一電気接点層、第一接点層の上のパターン化した有機層、有機層の上の第 二電気接点層、及び有機層の側面をおおう覆い部分からなる。第一接点層はパタ ーン化することができる。関連する第一の態様では、覆い部分には、第一電気接 点層から第二電気接点層へ伸びる絶縁側壁が含まれる。 関連する第二の態様では、第一電気接点層をパターン化し、有機層は第一電気 接点層の側面を覆い、その覆い部分は、少なくとも基体から第二電気接点層まで 伸びる伝導性層を含む。 関連する第三及び第四の態様では、装置は更に絶縁層を有し、その中に第一電 気接点層の上に形成された孔を有する。有機層はその孔の上及びその中へ伸び、 その孔に隣接する絶縁層の突出した部分へ伸びている。関連する第三の態様では 、覆い部分は、絶縁層から伸び、第二電気接点層をおおう伝導性層を含んでいる 。関連する第四の態様では、覆い部分は絶縁層から第二電気接点層まで伸びる伝 導性又は絶縁側壁を有する。 上記態様では、就中、次の材料が好ましい。本発明の実施に好ましい基体材料 はガラスである。好ましい絶縁層材料及び絶縁性覆い部分（側壁スペーサーを含 み、複数の層を覆う）としては、二酸化珪素、窒化珪素、オキシ窒化珪素、及び 種々の不溶性有機材料が含まれる。好ましい伝導性覆い部分はアルミニウムを含 む。用途に応じ第一電気接点はアノード又はカソードにし、第二電気接点をそれ とは逆にすることができる。本発明を実施するのに好ましいアノード材料は、イ ンジウム錫酸化物又は他の透明伝導性酸化物材料と同様に白金が含まれる。本発 明を実施するのに好ましいカソード構成材料は、Ａｇを上に被覆したＭｇ：Ａｇ 合金である。好ましい有機層は、一種類以上の電子輸送分子及び一種類以上の色 素をドープしたホール輸送マトリックス重合体のような分子的にドープした（mo lewlarly doped）重合 体である。好ましいホール輸送マトリックス重合体には、ＰＶＫ（ポリ［Ｎ−ビ ニルカルバゾール］）が含まれる。好ましい電子輸送分子には、トリス（８−ヒ ドロキシキノレート）アルミニウム（Ａｌｑ）及び２−（４−ビフェニル）−５ −（４−ｔ−ブチル−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）が 含まれる。有機材料の別の好ましい種類には、ポリフェニレンビニレン及びその 誘導体（ＭＥＨＰＰＶを含む）のような共役重合体が含まれる。勿論、多数の他 の材料／形態が、当業者には容易に示唆されるであろう。 上記装置を、コンピューター、テレビ、掲示板、標識、乗り物、印刷機、電気 通信装置、電話器、及び複写機中へ組み込むことも考慮されている。 本発明の他の態様は、有機発光装置を形成する方法に関する。その方法は、第 一電気接点層を与え、前記第一電気接点層の上に第一有機層（単数又は複数）を 与え、第一有機層の上にパターン化した第二電気接点層を与え、そして前記パタ ーン化した第二電気接点層をマスクとして用いて第一有機層をエッチングするこ とからなる。別の態様として、第一有機層は、前記パターン化した第二電気接点 層と同じパターンを有する前記パターン化第二電気接点層の上にある層をマスク として用いてエッチングする。第一電気接点層を、第一有機層を与える前にパタ ーン化する。第一有機層は回転被覆又は真空蒸着により与えるのが好ましい。第 二電気接点層は、シャドーマスク法又はホトレジスト法を用いてパターン化する のが好ましい。 一つの態様として、エッチング工程は第一電気接点層上の領域を露出する。第 二有機層は、その露出した領域の上に与え、次に付加的伝導層及び付加的エッチ ング工程を行うのが好ましい。 本明細書及び請求の範囲を読むことにより多くの付加的態様が明らかになるで あろう。 〔図面の簡単な説明〕 第１Ａ図は、ここで方式Ｉとして言及する本発明の態様による共通基体上の三 つの異なった発光装置の集積配列を例示する断面図である。 第１Ｂ図は、ここで方式IIとして言及する本発明の態様による共通基体上の三 つの異なった発光装置の集積配列を例示する断面図である。 第１Ｃ図は、ここで方式IIIとして言及する態様による共通基体上の三つの異 なった発光装置の集積配列を例示する断面図である。 第１Ｄ図は、方式IIIの別の態様による共通基体上の三つの異なった発光装置 の集積配列を例示する断面図である。 第２Ａ図は、ここで方式IVとして言及する態様による共通基体上の三つの異な った発光装置の集積配列を例示する断面図である。 第２Ｂ図は、方式IVの別の態様による共通基体上の三つの異なった発光装置の 集積配列を例示する断面図である。 第３図は、第１Ｂ図及び第１Ｃ図の集積装置を製造するための処理工程を例示 する工程図である。 第４図は、第２Ａ図の集積装置を製造するための処理工程を例示する工程図で ある。 第５図は、第１Ｃ図による構造を有する集積したオレンジ、緑及び青の装置の 作動状態を例示する図である。 第６図は、本発明の集積方法を用いた場合及び用いない場合について、装置性 能としての輝度対電圧及び電流対電圧をプロットしたグラフである。 第７Ａ図は、オレンジ、緑及び青のＬＥＤのＥＬスペクトルを例示する図であ る。 第７Ｂ図は、オレンジ、緑及び青の装置の順方向の電流対電圧及び輝度対電圧 を例示するグラフである。 〔好ましい態様についての詳細な説明〕 本発明を、次に本発明の特に好ましい態様について詳細に記述するが、これら の態様は単に例示として与えるものであり、本発明は、それらに限定されるもの ではないことは分かるであろう。 単一の基体上に複数の有機ＬＥＤを集積するための本発明の幾つかの態様又は 方式を先ず記述する。 第１Ａ図は、ここで方式Ｉとして言及する本発明の態様による共通の基体上に 三つの異なった発光装置を集積配列したものの断面図を例示している。方式Ｉは 、一つの基体上に三つの異なった装置Ｒ、Ｃ、及びＢを集積するためにここに記 載する最も簡単で最も直接的な方法である。第１Ａ図に関し、ＯＬＥＤの全体的 構造はガラス基体１０を有する。インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）接点１２（又は 他の透明伝導体）を基体１０の上に蒸着する。必ずしも必要ではないが、各装置 のために別々のＩＴＯ接点１２をパターン化することもできる。ＩＴＯは使用す る前に清浄化及び処理するのが好ましい。ＩＴＯの清浄化及び処理は、「伝導性 層のプラズマ処理」(Plasma Treatment of Conductive Layers)と題する係属中 の出願（代理人文書番号１００２０／２８）（本願と同時に出願された）に記載 されており、引用してここに取込む。 第一装置（Ｒ）のための有機層１４を、次にＩＴＯ接点１２の上に形成する。 有機層１４は、例えば、一つ以上の重合体薄膜（単数又は複数）を有する。重合 体薄膜（単数又は複数）は、溶液からＩＴＯ接点１２の上に回転被覆する。別法 として、有機層１４は、真空蒸着を用いて蒸着してもよい。頂部接点１６（これ は金属又は他の伝導性材料でもよい）を次に有機層１４の上に蒸着し、シャドー マスク又はホトリトグラフ法を用いて有機層１４の上でパターン化する。頂部接 点１６をパターン化した後、有機層１４を露出して残す。頂部接点１６の頂部層 ２２（又はもしホトレジストが用いられた場合には、頂部層２２の表面上に残留 するホトレジスト）を有機層１４をパターン化するマスクとして用いることがで きる。金属接点によってマスクされていない余分の有機層は、酸素プラズマのよ うな乾式プラズマエッチングにより除去することができるが、酸素プラズマに限 定されるものではない。頂部接点１６は単一の金属層又は多層金属積層体（例え ば、層１８、２０及び２２）にすることもできる（他の伝導性材料を用いること もできる）。いずれの場合でも、頂部金属接点１６の１番上の層２２は、プラズ マエッチングに対し抵抗性があり、エッチングガスと反応しない金属を用いるべ きである。第１Ａ図に例示したように、余分な有機層１４を除去することにより 、有機層１４の側面は保護されないままで残る。この方法は有機層１４を直接パ ターン化するのに有利である。なぜなら、有機層１４は、ホトリトグラフ法で用 いる処理用液体又はガスに対し敏感であるのが典型的だからである。 回転被覆からプラズマエッチングまでの手順を次に繰り返し、次の組の装置を 作る。第一工程として、第二装置（Ｇ）のための有機層１４をＩＴＯ接点１２の 上に与える。しかし、例えば、同じ溶媒を共有する重合体を用いると問題が生ず る。なぜなら、第二重合体を含む溶媒は、第一の組の装置の保護されていない側 壁を通して第一重合体を再溶解する傾向を持つからである。重合体の付着に続き 、巨視的には装置は同じに見えても、存在する装置の不規則な短絡、漏洩、及び 劣化が観察されている。第１Ｂ図〜第１Ｄ図、第２Ａ図及び第２Ｂ図の本発明の 方式又は態様は、有機層１４を保護するため種々の技術を用いることによりこの 問題を解決している。 第１Ｂ図は、ここで方式IIとして言及する態様に従って、共通の基体上に三つ の異なった発光装置を集積配列したものの断面図を例示している。ＩＴＯ接点１ ２の上に薄い絶縁層２４を付着し、パターン化して絶縁層２４中に孔又は窓を形 成する。有機層１４及び頂部接点１６を、パターン化した絶縁層２４の上に与え る。絶縁層２４は有機層１４及び頂部接点１６が或る距離λだけ窓を越えて横に 伸びることができるようにする。有機層１４を通ってアノードからカソードへの 実質的に垂直な通路が存在する場所だけを明らかに電流が流れるので、窓を実質 的に横に越えて伸びている有機層１４の部分は不活性にされている。その結果、 活性装置領域は、絶縁層２４中の開口窓又は孔によって定められている。この構 造は、後の重合体被覆全体に亙って活性領域をそのまま維持し、装置の特性を保 持するのに成功を収めている。方式IIは、有機層１４が水、溶媒等を吸収できる ように、距離λに相当する幅を有する不活性領域を与えることにより装置の劣化 を防いでいる。この装置は乾燥窒素雰囲気中で特によく作動するが、空気、湿分 、又は処理液体による有機材料のどのような可能な侵食でも防止できるように、 本発明の第１Ｃ図、第２Ａ図及び第２Ｂ図の態様で与えているように、保護覆い 又は側壁スペーサーを用いることができる。 第１Ｃ図は、方式IIIとしてここで言及する態様に従って共通の基体上に三つ の異なった発光装置を集積配列したものの断面図を例示している。方式IIIでは 、保護覆い層２６で装置全体をおおって被覆することにより、空気、湿分又は処 理液体による侵食から存在する装置を保護することができる。その覆い層は空気 に安定な金属の厚い層でもよい。保護覆い層２６として他の不溶性材料を用いて もよい。マスクしていない有機層をエッチングした後、次の有機層を被覆する前 に、保護覆い層２６（例えば、Ａｌ）を蒸着し、装置全体を密封する。保護覆い 層２６は、各絶縁層２４から有機層１４の側面及び頂部接点１６の上まで伸びる 。存在する装置は保護覆い層２６によって今度は保護されているので、活性領域 の端から頂部接点１６の端までの距離λは、できるだけ小さく作ることができる 。 第１Ｄ図は、方式IIIの別の態様により共通基体上に三つの異なった発光装置 を集積配列したものの断面図を例示している。第１Ｄ図の態様では、各装置に対 して別々のＩＴＯ接点１２をパターン化する。有機層１４を、ＩＴＯ接点１２の 頂部及び側面の両方を完全におおうように形成する。頂部接点１６は有機層１４ の上に与える。次に、第１Ｄ図に示すように、保護覆い層２６で装置全体をおお う。 第２Ａ図は、ここで方式IVとして言及する態様により共通基体上に三つの異な った発光装置を集積配列したものの断面図を例示している。方式IVでは、絶縁側 壁スペーサー２８を用いて装置の端部を水及び溶媒から保護する。側壁スペーサ ー２８は、マスクされていない有機層１４のエッチングと次の有機層の被覆との 間で形成するのが好ましい。第２Ａ図に示したように、側壁スペーサー２８を用 いることにより、ＩＴＯ接点１２の上のパターン化した絶縁層２４（第１Ｂ図及 び第１Ｃ図）は省略することができる。等角絶縁層のエッチングの自己配列性に より、方式IIIの場合の密封層の形成に比較して、側壁スペーサー２８の形成に は余分のリトグラフ工程は不必要である。 第２Ｂ図は、方式IVの別の態様により共通基体上に三つの異なった発光装置を 集積配列したものの断面図を例示している。第２Ａ図の装置と同様に、第２Ｂ図 の装置は有機層１４の端部を保護するために側壁スペーサー２８を用いている。 しかし、第２Ｂ図の側壁スペーサー２８は、金属又は他の伝導性材料から形成す る。その結果、側壁スペーサー２８により頂部接点１６とＩＴＯ接点１２との間 の短絡を防ぐ絶縁層２４が、ＩＴＯ接点１２と側壁スペーサー２８との間に与え られている。 上記態様では、就中、次の材料が好ましい。本発明の実施に好ましい基体材料 はガラスである。好ましい絶縁層材料及び絶縁覆い部材（側壁スペーサー及び覆 い層を含む）には、二酸化珪素、窒化珪素、オキシ窒化珪素、及び種々の不溶性 有機材料が含まれる。好ましい伝導性覆い部材にはアルミニウムが含まれる。用 途により、第一電気接点はアノード又はカソードにし、第二電気接点はその逆に することができる。本発明の実施に好ましいアノード材料には、白金の外、イン ジウム錫酸化物又は他の透明伝導性酸化物材料が含まれる。本発明の実施に好ま しいカソード構造体は、Ａｇで表面被覆したＭｇ：Ａｇ合金である。好ましい有 機層は分子的にドープした重合体であり、例えば、一つ以上の電子輸送分子及び 一種類以上の色素をドープしたホール輸送マトリックス重合体である。好ましい ホール輸送マトリックス重合体には、ＰＶＫ（ポリ［Ｎ−ビニルカルバゾール］ ）が含まれる。好ましい電子輸送分子には、トリス（８−ヒドロキシキノレート ）アルミニウム（Ａｌｑ）及び２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチル −フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）が含まれる。他の好ま しい種類の有機材料には、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体（ＭＥＨＰＰ Ｖを含む）のような共役重合体である。勿論、多くの他の材料／構成が容易に当 業者には思い付くであろう。 第３図は、本発明の態様による第１Ｂ図（方式II）及び第1Ｃ図(III)の集積装 置を製造するための処理工程を例示する工程図である。工程１０５では、約１０ ０〜５０００Å（好ましくは１０００Å）の絶縁性窒化珪素ＳｉＮｘ、又は酸化 珪素ＳｉＯｘの薄層を、２５０〜３５０℃でのプラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶ Ｄ）により、清浄にしたＩＴＯ接点１２の上に蒸着する。工程１１０では、絶縁 層２４中の活性装置窓を、エッチングガスとしてＣＦ₄及びマスクとしてホトレ ジストを用い、プラズマエッチングすることによりエッチングする。ホトレジス トのパターンはホトリトグラフにより形成する。ホトレジストを除去した後、絶 縁体パターン化ＩＴＯ接点１２を、上記及び引用した方法を用いて清浄にし、処 理する。工程１１５では、第一組の装置（この場合にはオレンジ）のための重合 体薄膜（有機層１４）を次に回転被覆し、表面全体を覆う。溶液から重合体薄膜 １４を被覆する独特なやり方及びその巨大分子構造により、パターン化表面上に 形成した重合体薄膜１４はむしろ等角的であると予想される。回転被覆後、工程 １２０で第一組の装置のための頂部金属接点１６を、約１０^-6トールの真空度 でシャドーマスクを通して蒸着する。頂部接点１６は単一の金属層又は多層積層 体からなる。どの場合でも頂部層は空気に安定で（例えばアルミニウム）、後の 酸素プラズマエッチングに対し抵抗性であるのが好ましい。第３図に示したよう に、頂部接点１６のために三層積層体を用いることができ、それは約５００Åの 同時蒸着Ｍｇ：Ａｇ合金層（層１８）、その上に被覆した約５００Åの銀層（層 ２０）、及びその上に被覆した約１０００Åのアルミニウム層（層２２）を有す る。 工程１２５では、その構造体を次に酸素プラズマに曝し、露出されたホトレジ スト及び有機物をエッチング除去するが、接点１６の頂部アルミニウム層２２又 は下のどの層もエッチングしない。従って、このプラズマエッチングは自己配列 し、余分なマスクは不必要である。また、乾式エッチングを用いることにより、 湿式エッチングで用いる溶媒に対し有機膜が過度に露出される危険を回避する。 酸素プラズマエッチングの後、ＩＴＯ表面は、次の組の装置のために充分清浄に なっていることが分かる。溶媒により更に湿式清浄化を行う必要はなく、それは 避けるのが望ましい。 もし方式III（第１Ｃ図の態様）を用いるならば、工程１３０で次の組の装置 のための重合体薄膜を被覆する前に、付加的シャドーマスクを通して空気に安定 な密封金属（保護覆い層２６）の蒸着（付着）を行うのが好ましい。空気に安定 な金属としてアルミニウムを用いてもよい。重合体薄膜の回転被覆（工程１１５ ）から密封アルミニウム２６の蒸着（工程１３０）までの工程を次に繰り返して 、共通基体の上に付加的装置を集積する（この場合には緑及び青の装置）。 この態様では、試料をプラズマエッチング装置へ移す場合を除き、全ての重合 体処理及び蒸着装置装填を乾燥窒素で満たされたグローブボックス(glove box) で行うのが好ましい。更に、全ての金属層のパターン化は、金属蒸着のためのシ ャドーマスクの機械的配列により行うのが好ましい。しかし、密封金属は、空気 に安定な金属のブランケット蒸着及びそれに続くホトリトグラフ及びエッチング のような他の方法により形成することもできる。なぜなら、存在する装置及びそ れらの重合体薄膜は、既に液体による侵食に対し密封されているからである。頂 部金属接点のパターン化は連続的金属層の蒸着に続くホトリトグラフ及び乾式エ ッチング法、例えば、或る適当なガスを用いたプラズマエッチング、スパッター エッチング及びイオンミリング(ion milling)により行うこともできる。 当業者は、適当な修正を加えて第１Ｄ図の装置を製造するのに同様な処理工程 を行うことができることを認めるであろう。例えば、ＩＴＯ接点１２を別々にパ ターン化し、第１Ｄ図の絶縁層（２４）は与えない。また、第１Ｄ図の装置で重 合体膜（有機層１４）は、ＩＴＯ接点１２の頂部及び側面の両方をおおう。 第４図は、第２Ａ図の集積装置を製造するための態様を例示する工程図である 。もし方式IVを用いるならば、第３図の処理を、第４図に示すように修正する。 特に、第４図の方法は、ＳｉＮｘ層２４の蒸着及びパターン化の工程（工程１０ ５、１１０）は含まない。自己配列マスク（工程１２５）として金属接点を用い ることによりマスクされていない重合体薄膜をプラズマエッチングした後、工程 １５０でブランケット絶縁層を等角的に蒸着する。次に工程１５５でプラズマエ ッチングにより絶縁層をエッチバックし、存在する装置の縁の周りに側壁スペー サー２８を形成する。また、側壁スペーサーの形成による重合体薄膜の劣化を最 小にするため、等角絶縁層蒸着のために低温又は室温法が好ましい。 当業者は、適当な修正を加えて第２Ｂ図の装置を製造するのに第４図と同様な 処理工程を行うことができることを認めるであろう。例えば、第２Ｂ図の装置は 、ＩＴＯ接点１２の上にＳｉＮｘ（絶縁）層２４を蒸着及びパターン化する付加 的工程を含む。また、工程１５０（第２Ｂ図の装置のため）は、ブランケット金 属層を等角的に蒸着する工程を含む。金属層は工程１５５でプラズマエッチング し、金属側壁スペーサー２８を形成する。第２Ｂ図で、絶縁層２４は、金属側壁 スペーサー２８による頂部接点１６とＩＴＯ接点１２との間の短絡を防ぐ。 有機付着法の相違を除き、上記方式又は態様の全てを分子材料に適用すること ができる。 作動時の集積重合体系オレンジ、緑及び青の装置の写真が第５図に示されてい る。それら装置は、第１Ｃ図に示した方式IIIに従って集積されている。この態 様で用いた装置は分子的にドープした重合体（ＭＤＰ）から作られており、この 場合ホール輸送マトリックス重合体ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ） には、トリス（８−ヒドロキシキノレート）アルミニウム（Ａｌｑ）又は２−（ ４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチル−フェニル）１，３，４−オキサジア ゾール（ＰＢＤ）のような電子輸送分子及び異なった蛍光色素が効果的発光中心 としてドープされている。この種の装置は、全てのキャリヤー輸送体及び発光材 料を溶液中で一緒に混合し、１回の被覆工程で付着させることができ、別々のキ ャリヤー輸送体と発光層との溶媒相容性を問題にする必要はなく、それによって 製造を簡単化することができる利点を有する。更に、発光色は、異なった色素を ドープすることにより容易に調節することができ、光学的及び電気的性質を、通 常ＭＤＰ中の異なった成分比を採用することにより最適にすることができる。本 発明のこの態様で用いるオレンジ、緑及び青のＭＤＰは、（例えば）夫々ＰＶＫ ／Ａｌｑ／ナイルレッド(nile red)、ＰＶＫ／Ａｌｑ／クマリン６、及びＰＶＫ ／ＰＢＤ／クマリン４７からなる。単一の混合物としてホール及び電子輸送材料 と分子色素とを混合する方法は記載されている。オレンジ発光の代わりに赤色発 光を、ナイルレッド分率を増大することにより達成することができるが、効率は 低下する。 三つの装置のエレクトロルミネッセンススペクトルが第７Ａ図に示されている 。典型的なＩ−Ｖ特性が、輝度対電圧（Ｌ−Ｖ）曲線と共に第７Ｂ図に示されて いる。ガラス基体の背後を通過した光だけを測定した外部量子効率は、オレンジ 、緑及び青に対し、夫々０．７％、０．５％及び０．４％のホトン／電子である 。合理的な作動電圧で実際的輝度を得ることができ、例えば、１１〜１３Ｖで約 １００ｃｄ／ｍ²のビデオ輝度及び約２０Ｖで約４０００ｃｄ／ｍ²の大きな輝度 が得られている。 装置に対する集積処理の影響を、装置が新しく作られたばかりの時のそれらの 特性と、全ての集積工程を行なった後の同じ装置の特性とを比較することにより 調べた。第６図は、第１Ｂ図の構造体中のオレンジ装置の輝度対電圧（Ｌ−Ｖ） 及び電流対電圧（Ｉ−Ｖ）特性を、集積工程前（黒い四角）及び後（白丸）を比 較できるように示している。このオレンジ装置は、基体上に形成した最初の装置 であり、次の緑及び青の装置を集積するため、２回のプラズマエッチング程工及 び２回の回転被覆工程を受けている。第６図から分かるように、装置の特性は集 積処理後も実質的に変化しておらず、第７図に示された夫々の装置の特性と実質 的に同じである。プラズマエッチング工程は、特に穏当であることが判明してい る。第１Ａ図に示したように、パターン化した絶縁体を持たずにプラズマエッチ ングにかけた装置も、有機材料をパターン化する前のそれらの作動と比較して目 で見て分かるような変化は示していない。 しかし、勿論、本発明に記載した方法は、夫々単一有機層又はヘテロ構造の多 層からなるどのような種類の重合体又は分子ＬＥＤにも適用することができる。 本発明で記載した製造工程は、有機系装置の処理の影響を受け易い点を解決し、 多色有機表示器のための個々に最適にした有機ＬＥＤの集積を可能にし、多色有 機表示器のための他の方式よりも一層大きな発光効率及び一層よいコントラスト のような一層よい性能を与える。例えば、パターン化したカラーフィルターを有 する有機白色エミッターにより多色表示器を実現することができる。別の例は、 パターン化した色変換蛍燐光体と共に青色エミッターを用いることである。フィ ルターは少なくとも2/3の光をブロックし、一層低い発光効率を与えることにな ることは明らかである。効率的な色変換蛍燐光体を使用することにより、周囲の 背景光による像のコントラスト問題を起こすであろう。 上で述べたことを考慮すると、本発明の教示装置は、掲示板及び標識、コンピ ューターモニター、電話のような電気通信装置、テレビジョン、大型壁掛けスク リーン、劇場スクリーン、及びスタジオスクリーンを含めた極めて広い範囲の種 々の用途に適している。 本発明の種々の態様に対する或る修正を当業者は思い付くことができるであろ うが、それら修正は請求の範囲及びその本質によって包含されるものである。 ここに開示した本発明は、次の同時係属中の米国特許出願に関連して用いるこ とができる：「高信頼性、高効率の集積可能な有機発光装置及びその製造方法」 (High Reliability，High Efficiency，Integratable Organic Light Emitting Devices and Methods of Producing Same)と題するＳｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／ ７７４，１１９（１９９６年１２月２３日出願）：「多色ＬＥＤのための新規な 材料」(Novel Materials for Multicolor LED's)(代理人書類番号１００２０／ ２４）（１９９７年５月２日出願）；「有機遊離ラジカルに基づく電子輸送及び 発光層」(Electron Transporting and Light Emitting Layers Based on Organi c Free Radicals)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／７７４，１２０（１９９６年１ ２月２３日出願）；「多色表示装置」(Multicolor Display Devices)、Ｓｅｒｉ ａｌ Ｎｏ．０８／７７２，３３３（１９９６年１２月２３日出願）；「赤色発 光有機発光装置（ＬＥＤ）」〔Red-Emitting Organic Light Emitting Devices( LED's)〕、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／７７４，０８７（１９９６年１２月２３ 日出願）；「積層有機発光装置のための駆動回路」(Driving Circuit For Stack ed Organic Light Emitting Devices)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／７９２， ０５０（１９９７年２月３日出願）；「高効率有機発光装置構造体」(High Effi ciency Organic Light Emitting Device Structures)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０ ８／７７２，３３２（１９９６年12月23日出願）；「真空蒸着、非重合体可撓性 有機発光装置」(Vacuum Deposited，Non-Polymeric Flexible Organic Light Em itting Devices)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／７８９，３１９（１９９７年１ 月２３日出願）；「メサ・ピクセル形状を有する表示器」(Displays Having Mes a Pixel Configuration)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／７９４，５９５（１９９ ７年２月３日出願）；「積層有機発光装置」(Stacked Organic Light Emitting Devices)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／７９２，０４６（１９９７年２月３日出 願）；「高コントラスト透明有機発光装置表示器」(High Contrast Transparent Organic Light Emitting Device Display)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／８２ １，３８０（１９９７年３月２０日出願）；「ホスト材料として５−ヒドロキシ −キノキサリンの金属錯体を含む有機発光装置」(Organic Light Emitting Devi ces Containing A Metal Complex of 5-Hydroxy-Quinoxaline as A Host Materi al)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／８３８，０９９（１９９７年４月１４日出願 ）；「高輝度を有する発光装置」(Light Emitting Devices Having High Bright ness)、Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／８４４，３５３（１９９７年４月１８日出 願）；「有機半導体レーザー」(Organic Semiconductor Laser)（代理人書類番 号１００２０／２３）（１９９７年５月１９日出願）；「飽和天然色積層有機発 光装置」(Saturated Full Color Stacked Organic Light Emitting Devices)（ 代理人書類番号１００２０／２２）（１９９７年５月２０日出願）；及び「ホー ル注入励起層を有する有機発光装置」(An Organic Light Emitting Device Co ntaining a Hole Injection Enhancement Layer)(代理人書類番号１００２０／ １３）（１９９７年５月２９日出願）；「伝導性層のプラズマ処理」(Plasma Tr eatment of Conductive Layers)（代理人書類番号１００２０／２８）（本願と 一緒に出願）；これらは同時係属中の出願であり、引用してここに取込む。 本発明は次の同時係属中の米国特許出願の各々の主題に関連しても用 いることができる；Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／３５４，６７４；０８／６１３ ，２０７；０８／６３２，３２２；及び０８／６９３，３５９；及び仮特許出願 Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．６０／０１０，０１３；６０／０２４，００１；及び６０ ／０２５，５０１；これらの各々も引用してここに取込む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ウー，チュン―チー アメリカ合衆国08540 ニュージャージー 州プリンストン，ハルゼイ コート 306 ビー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．有機発光装置において、 基体、 前記基体の上の第一電気接点層、 前記第一接点層の上のパターン化した有機層、 前記有機層の上の第二電気接点層、及び 前記有機層の側面をおおう覆い部分、 からなる有機発光装置。 ２．覆い部分が、第一電気接点層から第二電気接点層へ伸びる絶縁側壁を有す る、請求項１に記載の有機発光装置。 ３．第一電気接点層がパターン化されており、有機層が前記第一電気接点層の 側面をおおい、その覆い部分が、基体から第二電気接点層まで伸びる伝導性層を 含む、請求項１に記載の有機発光装置。 ４．更に絶縁層を有し、その層の中に第一電気接点層の上に形成された孔を有 し、有機層が前記孔の上及びその中へ伸び、前記孔に隣接する絶縁層の一部分の 上に伸びている、請求項１に記載の有機発光装置。 ５．覆い部分が、絶縁層から伸び、第二電気接点層を覆う伝導性層を含む、請 求項４に記載の有機発光装置。 ６．覆い部分が、絶縁層から第二電気接点層まで伸びる伝導性側壁を含む、請 求項４に記載の有機発光装置。 ７．覆い部分が、二酸化珪素、窒化珪素、オキシ窒化珪素、及びアルミニウム からなる群から選択された材料からなる、請求項１に記載の有機発光装置。 ８．第一電気接点層が、透明伝導性酸化物である、請求項１に記載の有機発光 装置。 ９．第一電気接点層が、インジウム錫酸化物である、請求項１に記載の有機発 光装置。 １０．基体がガラスである、請求項１に記載の有機発光装置。 １１．第二電気接点層が、Ａｇで表面被覆されたＭｇ；Ａｇ合金からなる、請 求項１に記載の有機発光装置。 １２．絶縁層が、窒化珪素、オキシ窒化珪素、及び二酸化珪素からなる群から 選択される、請求項４に記載の有機発光装置。 １３．第一電気接点層が、パターン化されている、請求項１に記載の有機発光 装置。 １４．請求項１に記載の有機発光装置を具えたコンピューター。 １５．請求項１に記載の有機発光装置を具えたテレビジョン。 １６．請求項１に記載の有機発光装置を具えた掲示板又は標識。 １７．請求項１に記載の有機発光装置を具えた乗物。 １８．請求項１に記載の有機発光装置を具えた印刷機。 １９．請求項１に記載の有機発光装置を具えた電気通信装置。 ２０．請求項１に記載の有機発光装置を具えた電話器。 ２１．請求項１に記載の電気装置を具えた複写機。 ２２．有機発光装置の製造方法において、 第一電気接点層を与え、 前記第一電気接点層の上に第一有機層を与え、 前記第一有機層の上にパターン化した第二電気接点層を与え、 前記パターン化した第二電気接点層をマスクとして用いて前記第一有機層をエ ッチングする、 ことからなる有機発光装置製造方法。 ２３．エッチング工程が、第一電気接点層の上の領域を露出する、請求項２２ に記載の方法。 ２４．第一電気接点層の上の露出した領域の上に第二有機層を与えることを更 に有する、請求項２３に記載の方法。 ２５．第一電気接点層を、第一有機層を与える前にパターン化する、請求項２ ２に記載の方法。 ２６．第一有機層を回転被覆により与える、請求項２２に記載の方法。 ２７．第一有機層を真空蒸着により与える、請求項２２に記載の方法。 ２８．第一電気接点層が、シャドーマスク法を用いて形成したパターン化層で ある、請求項２２に記載の方法。 ２９．第一電気接点層が、リトグラフ法を用いて形成したパターン化層である 、請求項２２に記載の方法。 ３０．更に、 第二有機層の上にパターン化した第三電気接点層を与え、そして 前記パターン化した第三電気接点層をマスクとして用いて前記第二有機層をエ ッチングする、 ことを含む、請求項２４に記載の方法。 ３１．有機発光装置の製造方法において、 第一電気接点層を与え、 前記第一電気接点層の上に第一有機層を与え、 前記第一有機層の上にパターン化した第二電気接点層を与え、そして 前記パターン化した第二電気接点層の上の、前記パターン化した第二電気接点 層と同じパターンを有する層をマスクとして用いて前記第一有機層をエッチング する、 ことからなる有機発光装置製造方法。 ３２．エッチング工程が、第一電気接点層の上の領域を露出する、請求項３１ に記載の方法。 ３３．第一電気接点層の上の露出した領域の上に第二有機層を与えることを更 に有する、請求項３２に記載の方法。 ３４．第一電気接点層を、第一有機層を与える前にパターン化する、請求項３ １に記載の方法。 ３５．第一有機層を回転被覆により与える、請求項３１に記載の方法。 ３６．第一有機層を真空蒸着により与える、請求項３１に記載の方法。 ３７．第一電気接点層が、シャドーマスク法を用いて形成したパターン化層で ある、請求項３１に記載の方法。 ３８．第一電気接点層が、リトグラフ法を用いて形成したパターン化層である 、請求項３１に記載の方法。 ３９．更に、 第二有機層の上にパターン化した第三電気接点層を与え、そして 前記パターン化した第三電気接点層の上の、前記パターン化した第三電気接点 層と同じパターンを有する層をマスクとして用いて前記第二有機層をエッチング する、 ことを含む、請求項３３に記載の方法。 ４０．覆い部分が、絶縁層から第二電気接点層へ伸びる絶縁側壁を有する、請 求項４に記載の有機発光装置。