JP2001126869A - 有機エレクトロルミネセント装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 一体蒸着マスクを使用する有機ＥＬ装置の製
造方法を改良する。 【解決手段】 基板１２上に配置された複数のアノード
電極１４の上に、横方向に間隔を置いて並べられた電気
絶縁性の複数のペデスタルストリップ２０を一定の空間
的関係において設け、当該複数のペデスタルストリップ
の上に、アンダーカット促進性架橋防止層を形成し、当
該アンダーカット促進性架橋防止層の上に画像反転型フ
ォトレジスト層を設けてパターン化することにより、連
続的曲率により合体してマスク上面をなす複数のアンダ
ーカット側面を有するマスク４０を形成し、隣接するマ
スク間に有機ＥＬ媒体層を形成し、そして当該有機ＥＬ
媒体層の上に、当該マスクによって横方向に間隔を置い
て並べられる複数のカソード電極を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に有機エレク
トロルミネセント（ＥＬ）装置の製造方法に関し、より
具体的には、基板の上に、有機ＥＬ媒体及びカソード電
極を蒸着するための一体蒸着マスクを形成することによ
る上記装置の製造方法であって、当該一体蒸着マスク
を、画像反転型フォトレジスト材料の層において、常用
のポジ型フォトレジスト材料の層から基板上に形成され
た下部のペデスタルストリップと一直線になるように形
成するような製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネセント装置（以
降、「有機ＥＬ装置」という。）は、比較的簡単な構造
体から、画像や英数字を表示するため行(column)と列(r
ow) を交差させて配置した多数の発光画素を含む比較的
複雑な有機ＥＬ表示パネルへと急速に進展している。有
機ＥＬ装置の開発が研究段階からプロトタイプの製作を
経て製造段階に進展すると、現代型の半導体製造工場の
クリーンルーム設備に典型的に見られるような処理工程
及び処理設備に適合するように、当該装置の新規な製造
方法を考案しなければならない。

【０００３】有機ＥＬ装置を構築する態様の一つは以下
のとうりである。透光性基板の上に一連の透光性アノー
ド電極を横方向に間隔を置いて平行に並置する。次い
で、その透光性基板と透光性電極の上に有機ＥＬ媒体を
形成する。通常、ＥＬ媒体は、共働して発光可能な上下
に重なり合う有機材料の薄層を複数含む。このＥＬ媒体
の上に、アノード電極に対して配向させた方向におい
て、複数のカソード電極を横方向に間隔を置いて並置す
る。これにより、行と列が交差して複数の発光画素が形
成され、そして特定のアノード電極と、これと交差する
特定のカソード電極との間にアノード電極がカソード電
極に対して正電位となるように電位差を印加すると、特
定の画素を励起して発光させることができる。この場
合、正孔がアノード電極から有機ＥＬ媒体に注入され、
そして電子がカソード電極から有機ＥＬ媒体に注入さ
れ、これらの電極間に配置された有機ＥＬ媒体からその
内部での正孔と電子の再結合により発光が起こる。

【０００４】フォトリソグラフィー法やエッチング法に
より高い忠実度で複数の透光性アノード電極（例えば、
ＩＴＯとも呼ばれるインジウム錫酸化物を含むアノード
電極）をパターン化することは可能であるが、アノード
電極の形成で実現されるのに匹敵する明瞭度及び横方向
間隔でカソード電極を横方向に間隔を置いて蒸着するこ
とには、技術的困難さが残っている。初期型の有機ＥＬ
装置では、カソード電極を形成する材料、例えば、有機
ＥＬ媒体層に電子を注入できるマグネシウム／銀系材料
を、開口マスクを有機ＥＬ媒体層に接触させて、又は非
常に近づけて、配置することにより、開口マスクに形成
された開口部を介して有機ＥＬ媒体層上に蒸着してい
る。

【０００５】横方向に間隔を置いて並べられた複数のカ
ソード電極の形成における主要な事がTangらの譲受人共
通の米国特許第５，２９４，８７０号に提案されてい
る。Tangらの開示では、ネガ型フォトレジスト材料から
等距離の複数のポリマー壁又は分割体が形成される。こ
れらの壁は、実質的に垂直な側面と、基板に平行な上面
とを有する。壁は、その上縁部が、構築すべき装置に一
定の角度で向けられるカソード電極材料の視線蒸気流に
関して影を落とすことができるような一定の高さを有す
るように構築される。

【０００６】Nagayamaらの米国特許第５，０７１，０５
５号に、基板に平行な方向に突き出ている張出部を有す
る隣接した電気絶縁塁壁の間に拡がる開口部を介して各
材料を蒸着する方法により有機機能層（ＥＬ媒体層）と
その上のカソード電極層との両方を形成した有機ＥＬ表
示パネルが記載されている。

【０００７】Tangらの装置の壁やNagayamaらの装置の塁
壁は、一体蒸着マスクとして機能するように装置上に構
築され、そしてそのキャパシティにおいて、これらのマ
スクは、先に参照した開口マスクの開口部を介する蒸着
法と比べて、ＥＬ媒体及びカソード電極の横方向に輪郭
を描いた層を形成する方法を顕著に改良するものであ
る。しかしながら、このような壁や塁壁の構築、並びに
それ用の材料又はこれらの要素の特定の横断面プロフィ
ールを達成するのに必要なパターン化工程のいずれかに
課される要件は、現代の半導体等の製造設備に見られる
ような処理法及び処理装置に適合し得るものではない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、最も現代的な
半導体等製造設備に見られる製造装置及び製造工程に適
合する材料及びそのような処理工程によって基板上に一
体蒸着マスクを形成するような有機ＥＬ装置の製造方法
を考案することが望まれる。このような設備には、接着
促進剤やフォトレジスト材料の層を塗被するための、こ
のような層を加熱又はベークするための、そしてパター
ン露光されたフォトレジスト層のパターンを現像するた
めの、プログラム可能なインライン式トラックシステム
が含まれる。本発明の目的は、一体蒸着マスクを使用す
る有機ＥＬ装置の製造方法を改良することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、（ａ）基板
上に配置された複数のアノード電極の上に、横方向に間
隔を置いて並べられた電気絶縁性の複数のペデスタルス
トリップを一定の空間的関係において設け、（ｂ）前記
複数のペデスタルストリップの上に、拡散性架橋防止剤
を生成する材料によるアンダーカット促進性架橋防止層
を形成し、（ｃ）前記アンダーカット促進性架橋防止層
の上に画像反転型フォトレジスト層を設けてパターン化
することにより、各ペデスタルストリップの上に配向さ
れた有機蒸着マスクであって、連続的曲率により合体し
てマスク上面をなす複数のアンダーカット側面を有する
マスクを形成し、その際、前記架橋防止剤が前記有機蒸
着マスクの内部に拡散しており、（ｄ）隣接するマスク
間に有機エレクトロルミネセント媒体層を形成し、そし
て（ｅ）前記有機エレクトロルミネセント媒体層の上
に、前記有機マスクによって横方向に間隔を置いて並べ
られる複数のカソード電極を形成する、ことを特徴とす
る有機エレクトロルミネセント装置の製造方法によって
達成される。

【００１０】本発明の利点は、基板上に有機ペデスタル
を形成し、そのペデスタルの上に有機蒸着マスクを形成
するために市販のフォトレジスト材料、接着促進材料及
び架橋防止材料であって、半導体等製造設備に見られる
処理工程及び処理装置に適合するものを使用することに
ある。本発明の方法の別の利点は、有機蒸着マスクを形
成することにより、蒸着層の縁部明瞭度及び発光画素の
解像度を高めること、、並びに本発明の一態様によりフ
ォトレジスト材料から形成された一体蒸着マスクで得ら
れるパターン忠実度に比例して画素寸法を縮小すること
が可能となることにある。

【００１１】

【発明の実施の形態】層厚寸法のような有機ＥＬ装置の
特徴はマイクロメートル以下の範囲にあることが多い一
方、有機ＥＬ装置の横方向寸法を代表する特徴は著しく
大きな寸法を有する場合があるため、図面は、寸法的な
正確性よりも見易さを重視して拡大縮小してある。ま
た、図示を明瞭化するため、有機ＥＬ媒体層を構成する
多重層は横断面図からは省略してある。

【００１２】図１の（Ａ）、（Ｂ）に、有機ＥＬ装置
（番号１０で示す）の略透視図及び横断面図をそれぞれ
示す。これらの図では、明瞭化のため、有機ＥＬ媒体層
とカソード電極は省略してある（有機ＥＬ装置の完成体
の断面図は図５に示す）。透光性基板１２の一表面上
に、横方向に間隔を置いて並べられた透光性アノード電
極１４が設けられている。透光性基板１２はガラス板又
は石英板であることができ、また透光性電極１４はイン
ジウム錫酸化物（ＩＴＯ）でできたものであって所望の
導電性、所望の透光性及び０．０５〜０．２５μｍの範
囲の厚みを有するものであることが好ましい。アノード
電極１４と基板１２との上には、横方向に間隔を置いて
並べられた電気絶縁性の複数の有機ペデスタルストリッ
プ２０が、アノード電極１４に対して特定の方向に向け
た空間的関係、例えば、直交する空間的関係において、
形成されている。各ペデスタルストリップ２０の上に
は、その中央部に配置されるように、フォトレジスト層
から有機蒸着マスク４０が形成されている。アノード電
極１４の上であって蒸着マスク４０の間に形成される発
光画素の横方向寸法は、装置１０のｘ方向の画素寸法Ｐ
ｘとｙ方向の画素寸法Ｐｙを有するものとして識別され
る。ここで画素寸法Ｐｘは、隣接するペデスタルストリ
ップ２０の間に拡がる画素の発光寸法に相当する。

【００１３】図２及び図３に、図１（Ｂ）に示したもの
と同様の拡大横断面図であって、ペデスタルストリップ
２０と蒸着マスク４０に関してさらに詳細に特徴を示し
たものを示す。支持体とアノード電極１４の上に接着層
１６が形成されており、さらに接着層１６の上に、後に
図６の（Ａ）〜（Ｄ）を参照して詳説する一連の処理工
程によってペデスタルストリップ２０が形成される。各
ペデスタルストリップ２０は、基板１２の表面に実質的
に平行な方向において拡がるペデスタルの上面２５にお
いて合体する複数の上向きに傾斜している側面２３を有
する。ペデスタルストリップ２０は、ペデスタル上面２
５と両方のペデスタル側面２３とを包含するペデスタル
幅寸法ＷＰを有する。ペデスタル側面２３はペデスタル
上面２４に対して角度Θで傾斜しており、この角度Θは
６０度未満であることが好ましい。中心線２１は、ペデ
スタルストリップ２０の幅寸法ＷＰの中心を示す。

【００１４】常用のポジ型有機フォトレジスト材料の層
からペデスタルストリップ２０を形成したら、各ペデス
タルストリップのフォトレジスト材料が架橋して構造的
にも化学的にも安定なペデスタルストリップを形成する
よう十分に高い温度に加熱する。安定なペデスタルスト
リップの上に、後に図７の（Ａ）〜（Ｆ）を参照して詳
説する一連の処理工程によって蒸着マスク４０を形成す
る。架橋したペデスタルストリップは、その上に後続の
層を形成するために用いられる前駆体材料に含まれる溶
剤に対して実質的に不活性である。

【００１５】ペデスタルストリップ２０の上、並びにア
ノード電極１４及び基板のペデスタルストリップ間に残
る部分の上に、アンダーカット促進性架橋防止層２６を
形成する。この層２６は、一定の放出温度に加熱した時
に架橋防止剤を生成、放出し、一連の特定の処理工程
（後に詳述）と相まって、各ペデスタルストリップ２０
の上を中心とし、連続的に曲がり曲率４４でマスク上面
４２に合体するアンダーカット側面４６を有する有機蒸
着マスク４０を提供する。マスク上面４２はペデスタル
ストリップの上面２４と実質的に平行である。蒸着マス
ク４０は、マスク幅寸法ＷＭがペデスタル幅寸法ＷＰよ
り小さく、しかも中心線２１の上を中心とする。ＷＭ／
ＷＰの好適な比率は０．４〜０．９５の範囲に含まれ
る。

【００１６】図４に示すように、一体蒸着マスク４０を
利用して、有機ＥＬ材料の蒸気源（図示なし）から装置
表面の方へ実質的に垂直に向けられた有機ＥＬ媒体蒸気
流９１による蒸着法によって、隣接マスク間に有機ＥＬ
媒体層９２を形成する。有機ＥＬ媒体層９２はマスク４
０の上面にも形成される。マスク４０の幅寸法ＷＭはそ
の下部のペデスタルストリップ２０の幅寸法ＷＰよりも
小さいため、有機ＥＬ媒体層９２は、傾斜したペデスタ
ル側面２３の上で横方向において途切れ、よって有機Ｅ
Ｌ媒体層９２の有効画素幅寸法Ｐｘが設定される。

【００１７】層９２を形成するための有機ＥＬ材料は、
譲受人共通の米国特許第４，３５６，４２９号、同第
４，５３９，５０７号、同第４，７２０，４３２号、同
第４，８８５，２１１号、同第４，７６９，２９２号、
同第５，０４７，６８７号、同第５，０５９，８６２号
及び同第５，０６１，６１７号に記載されているような
従来の有機ＥＬ装置の材料、層配置及び好適な層厚の中
から選定することができる（これらの記載を本明細書の
一部とする）。有機ＥＬ媒体層９２を形成するに際し、
少なくとも３層の有機二次層を順に蒸着して層９２を形
成すると有利であることがわかった。すなわち、まず有
機正孔輸送層を形成し、次いでその正孔輸送層の上に有
機発光層を形成し、その後に発光層の上に有機電子輸送
層を形成するというものである。有機発光層の形成に際
しては、発光性有機ホスト材料と少なくとも一種の蛍光
性有機ドーパント材料とを同時蒸着してこれら全体で有
機ＥＬ媒体層９２の一部である発光層を形成させること
が有利である。

【００１８】層９２（及び上記二次層の各々）の蒸着
は、真空システムに含まれる常用の蒸着源から有機ＥＬ
材料の蒸気流９１を提供することにより行うことがで
き、また別法として蒸気流９１を供与体支持体の上に形
成された有機ＥＬ供与体被膜により提供することもでき
る。供与体支持体は、供与体被膜がマスクと向かい合う
ようにマスク４０のマスク上面４２に近づせて配置す
る。この蒸着法では、供与体支持体を加熱した時に供与
体被膜が蒸発して蒸気流９１により供与体支持体から装
置へ転写されてその上に層９２を形成する。

【００１９】図５を参照すると、カソード電極材料蒸気
流９３により略示したカソード電極材料を蒸着すること
によってＥＬ媒体層９２の上にカソード電極９４を形成
する。このように、図５は、ペデスタルストリップ２０
と蒸着層９２及び９４との上に形成された一体有機蒸着
マスク４０を有する有機ＥＬ装置１０の完成体を示す。

【００２０】残りの図面について詳しく説明する前に、
常用のポジ型フォトレジスト層及び画像反転型フォトレ
ジスト層のフォトリソグラフィー性能について簡単に説
明しておくことは、本発明の理解を一層深める上で有用
となり得る。 １）常用のポジ型フォトレジスト層には、活性化輻射線
による露光に主に応答するジアゾナフトキノン化合物及
びノボラック樹脂が含まれる。層の露光領域において、
潜像を代表するインデンカルボン酸光生成物が生成す
る。パターン現像工程において、アルカリ現像液（例え
ば、テトラメチルアンモニウム系現像液）をフォトレジ
スト層と接触させる。現像工程中、層の露光部分（酸光
生成物を含む）の溶解速度は層の未露光部分の溶解速度
よりも著しく高い。このため、現像工程完了時には、未
露光層の実質的に変性していない（溶解しなかった）部
分が「画像の形態」として残留する。続く加熱工程の
際、この「画像の形態」は層内で分子レベルで有効に架
橋されることができ、この形態は機械的且つ化学的に安
定になると共に、「画像の形態」の上に後続の層を形成
する際に存在し得る溶剤に対しても実質的に不活性とな
る。架橋は、「画像の形態」を深色紫外線に暴露すると
共に加熱する、フォトリソグラフィー分野で十分に確立
されている架橋プロセスによって行うこともできる。こ
のような分子レベルで架橋された形態は実質的に電気絶
縁性となる。

【００２１】本発明を実施する場合、常用のポジ型フォ
トレジスト及び上述の基本的処理工程を用いてペデスタ
ルストリップ２０を形成する。 ２）画像反転型フォトレジスト層には、活性化輻射線に
よる露光に主に応答するジアゾナフトキノンスルホネー
ト化合物及びノボラック樹脂が含まれる。層の露光領域
において、潜像を代表するインデンスルホン酸光生成物
が生成する。インデンスルホン酸は上述のインデンカル
ボン酸よりも強い酸である。（１）で説明した常用のポ
ジ型フォトレジスト処理法とは対照的に、画像反転型フ
ォトレジスト層は、スルホン酸が触媒として作用する温
度にまで加熱される。すると、層の予め露光された部分
が酸触媒により架橋され、アルカリ現像液では実質的に
影響されない分子レベルで架橋された不溶化部分が生じ
る。次いで、層の全体（すなわち、予め露光されていな
い部分と露光された部分の双方）を活性化輻射線に均一
に暴露する。均一暴露の際に、予め露光されていない部
分が上述のインデンスルホン酸を生成する。パターン現
像工程において、アルカリ現像液により、層の活性化輻
射線に均一に暴露された部分の溶解速度が比較的高くな
る一方、先に露光された部分は、有効に架橋されてお
り、「画像の形態」として残留する。こうして、画像反
転型フォトレジスト層及びこれに関連する処理工程は、
最初に露光された領域に対応する「画像の形態」を与え
るが、常用のポジ型フォトレジストとその処理工程は、
未露光領域に対応する「画像の形態」を与える。

【００２２】本発明を実施する場合、画像反転型フォト
レジスト及び上述の基本処理工程を用いて蒸着マスク４
０を形成する。しかしながら、本発明の重要な特徴とし
て、基板及びペデスタルストリップ２０の上に、それら
の上に画像反転型フォトレジスト層を形成させる前に架
橋防止層２６を形成させる。架橋防止層２６の作用機構
の詳細は今のところ完全には理解されていないが、架橋
防止層が加熱工程（フォトレジスト層の最初に露光され
た部分が架橋される）の際に架橋防止剤を放出するもの
と考えられる。架橋防止剤は、上部の画像反転型フォト
レジスト層の内部へ一定距離拡散し、架橋を防止又は抑
制する。架橋の抑制は２層間の界面において最も強く働
き、架橋防止剤濃度が漸次低下するに従い画像反転型フ
ォトレジスト層の内部にいくほど架橋抑制作用はしだい
に弱くなる。従って、アルカリ現像液でのパターン現像
工程中に、マスク４０の連続的に湾曲したアンダーカッ
トされた側面４６が生じる。

【００２３】架橋防止層として現在好ましい材料は、Br
ewer Science社(Rolla, MO) よりAPX-K1の商品名で市販
されているものである。この材料は、上に来るフォトレ
ジスト層の密着性を提供するために基板上に接着層を形
成することを主目的として市販されている。このため、
APX-K1は、ガラス、石英、二酸化珪素、等の基板への密
着性を促進し且つその接着層への有機フォトレジスト層
の密着性を促進するためにトリメトキシシランを含有す
る。その他の市販の接着促進剤として、例えば、「ＨＭ
ＤＳ」の略記で知られているヘキサメチルジシラザンが
挙げられる。

【００２４】APX-K1はさらにアミン化合物（２−アミノ
エタノールとして）と溶剤を含む。基板上にAPX-K1から
形成された層を９０〜１３０℃の範囲の温度に一定時間
加熱すると当該層からアミン分子が放出されることが認
められた。放出の機構の詳細は今のところ完全には理解
されていないが、このようなアミン分子がAPX-K1層２６
から同様に放出され、そのアミン分子が、上に来る画像
反転型フォトレジストの層の内部に一定距離拡散するも
のと考えられる。このため、当該架橋防止層中の架橋防
止剤は、アミン化合物、又は加熱工程中にそれから派生
したアミン分子、である可能性が最も高い。当該架橋防
止層２６（アミン化合物を含有）を、単にＨＭＤＳのよ
うな接着促進剤を含むだけの層に置き換えた場合には、
蒸着マスク４０のアンダーカットされた湾曲側面４６、
４２は得られないことが認識されよう。

【００２５】図６（Ａ）〜（Ｄ）には、ペデスタルスト
リップ２０を形成するプロセスの各種工程を表す略側面
図が示されている。図６（Ａ）では、基板１２の上に配
置されたアノード電極１４の上に接着層１６ａの薄膜が
形成されている。接着層は、ＨＭＤＳのような常用の接
着促進剤から接着層１６として形成してもよいし、別法
として、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、接着層を
上述のアミン含有接着促進剤APX-K1から形成する。接着
層１６ａを用いて、接着層１６ａの上に形成されるペデ
スタルストリップ形成用の常用のポジ型フォトレジスト
層２０ａの接着を確実なものとする。ポジ型フォトレジ
スト層２０ａをパターン化された活性化輻射線２２に暴
露する。その際、パターン化された活性化輻射線は、パ
ターンに従い露光されたポジ型フォトレジスト層２０ａ
の現像後に、図２を参照して説明したように傾斜したペ
デスタル側面２３とペデスタル上面２４とを有するペデ
スタルストリップ２０ｂが形成されるように選定され
る。ペデスタル側面を傾斜させるため、フォトレジスト
層２０ａを照射するパターン化輻射線２２の焦点を、照
射領域の縁部が鮮鋭にならないように、ひいてはペデス
タル側面が傾斜するように、合わないようにする。パタ
ーン化輻射線２２の矢印が集中しているのは、この焦点
をはずして鮮鋭にならない露光条件を示すことを意図す
るものである。用語「活性化輻射線」は、ポジ型フォト
レジスト層における光化学変化を活性化又は誘発し、後
続のフォトレジスト現像工程において、例えば、現像工
程後の図６（Ｂ）に示したペデスタルストリップ２０ｂ
のようなパターン化されたフォトレジストの形態が得ら
れるのに必要なエネルギーをもった輻射線をさす。

【００２６】図６（Ｃ）では、基板１２を熱輻射線３３
で加熱し、よって図６（Ｂ）のアノード電極１４、接着
層１６ａ及びペデスタルストリップ２０ｂを、各ペデス
タルストリップのポジ型フォトレジストを架橋せしめ２
０ｃで示した構造的且つ化学的に安定なペデスタルスト
リップを形成させるに十分な温度に加熱する。この加熱
工程中、接着層１６ａが図６（Ｃ）において１６ｂとし
て示した組成の変化を経る場合もあり、また傾斜したペ
デスタル側面の角度Θがさらに小さくなる場合もある。

【００２７】例えば、接着層１６ａが、加熱時に架橋防
止剤を生成できる材料で形成されている場合、図６
（Ｃ）中の接着層の指標１６ｂはその組成変化を反映し
たものとなる。架橋を誘発する加熱工程において接着層
１６ａ中で架橋防止剤がいくら生成しても、ペデスタル
ストリップの側面２３の変化を促進するものではないこ
とに留意されたい。というのは、ペデスタルストリップ
は加熱工程に先立つ現像工程において形成されており、
さらに具体的には、ペデスタルを形成する常用のポジ型
フォトレジストは酸触媒機構では架橋されないからであ
る。

【００２８】図６（Ｃ）に示したように、加熱工程は、
基板１２を加熱すること、例えば、基板を温度制御式ホ
ットプレートに所定の期間真空密着させることにより、
実施することが好ましい。このようなホットプレート
は、自動化処理装置においてインライン式で配置されて
いる場合が多い。このような装置で見られる他の熱輻射
源は、上方から、すなわちペデスタルストリップ上に入
射する方向の熱輻射線３３を提供することができる。さ
らに別の配置として、熱輻射線３３を、例えば、インラ
イン式オーブン様加熱ステーションにより上方と下方か
ら提供することもできる。ペデスタルストリップは、１
５０〜２５０℃の範囲の温度で１〜６分間維持すること
により有効に架橋されることができる。

【００２９】最後に、図６（Ｄ）において、架橋された
ペデスタルストリップを２０で示す一方、当該プロセス
のこの段階では接着層について指標１６ｂを保持する。
ここで、図７（Ａ）〜（Ｆ）を順次説明するが、これら
は有機フォトレジストマスク４０を製作する工程を示す
ものである。図７（Ａ）では、ペデスタルストリップ２
０と接着層１６ｂの上にアンダーカット促進用架橋防止
層２６ａが形成される。図７（Ｂ）では、架橋防止層２
６ａの上にマスク形成用画像反転型フォトレジスト層４
０ａが形成される。

【００３０】図７（Ｃ）では、下部のペデスタルストリ
ップ２０の上面と実質的に一致するように選定されたパ
ターンを有する活性化輻射線５２に、マスク形成用画像
反転型フォトレジスト層４０ａを暴露する。フォトレジ
スト層４０ａのパターン露光領域を４０ｂで示す。

【００３１】図７（Ｄ）は、熱輻射線５３が、矢印２６
ｃで略示したように画像反転型フォトレジスト層中に一
定距離拡散し得る架橋防止剤（例、アミン分子）を生成
して放出することによって架橋防止層２６ａを組成変化
せしめる（２６ｂで示す）に十分な温度に基板１２を加
熱する加熱工程を示す。ここで架橋防止剤が一定距離拡
散してきた画像反転型フォトレジスト層を４０ｃで表
し、その層４０ｃのうち先に活性化輻射線に暴露された
領域を４０ｄで表す。

【００３２】図７（Ｅ）では、マスク形成用フォトレジ
スト層に活性化輻射線６２を均一に照射する。ここで、
先にパターン露光されなかった領域を４０ｅで示し、ま
たペデスタルストリップ２０の上の先にパターン露光さ
れた領域を４０ｆで示す。図７（Ｆ）に示したように、
フォトレジスト層４０ｅのアルカリ現像液によるパター
ン現像工程で、アンダーカットされて湾曲したマスク側
面４６及び４４を有する蒸着マスク４０が得られる（図
３に詳細に図示）。

【００３３】図７（Ｄ）の加熱工程は、基板１２に熱輻
射線５３を提供するものとして示してある。しかしなが
ら、図６（Ｃ）を参照しながら説明したいずれの加熱法
でも採用可能である。架橋防止剤を生成せしめこれをマ
スク形成用フォトレジスト層の内部へ一定距離拡散させ
るため、９０〜１２０℃の範囲内の温度を１〜２分間維
持する。

【００３４】接着層及び架橋防止層は、プログラム可能
な加熱及び冷却ステーション並びに基板のカセットから
カセットへの搬送を含む自動化されプログラム可能な回
転塗布ステーションを用いた回転塗布法により形成する
ことができる。接着層及び架橋防止層を形成する方法の
別法は、比較的薄い層を形成するものとして当業者によ
く知られているいわゆる「蒸気下塗り(vapor-prime) 」
法である。これらの層は、０．５〜２．５ｎｍの範囲の
好適な厚さに塗布されることができる。ペデスタルスト
リップ形成用フォトレジスト層２０ａは０．２〜１．５
μｍの範囲の厚さに塗布され、そしてマスク形成用画像
反転型フォトレジスト層４０ａは１〜３μｍの範囲の厚
さに塗布される。回転塗布法はこれらのフォトレジスト
層を提供する好ましい方法である。

【００３５】ペデスタルストリップ形成用フォトレジス
ト層２０ａの活性化輻射線２２へのパターン様暴露（図
６Ａ）は、３６０〜４５０ｎｍの範囲の波長を有する活
性化輻射線源により適当にパターン化された光学マスク
を介して、焦点を合わせない近接露光又は焦点を合わせ
ない投影露光として行い、ペデスタルストリップ２０の
傾斜した側面２３を実現する（図２参照）。これら側面
の傾斜は、その後の架橋用加熱工程の際にさらに緩くな
ることがある。

【００３６】図７（Ｃ）のマスク形成用画像反転型フォ
トレジスト層４０ａのパターン露光５２は、適当にパタ
ーン化され且つ配向された光学マスクを介して平行な又
は焦点を合わせた活性化輻射線源により提供され、約３
６０〜４５０ｎｍの波長範囲にわたり露光を提供するこ
とが好ましい。露光５２は、一般に「スキャナ」と呼ば
れる走査輻射線源により提供された投影露光であっても
よい。

【００３７】図７（Ｅ）に示した活性化輻射線６２への
均一露光は、平行な近接露光又は走査露光として提供す
ることができる。ペデスタルストリップ２０の現像工程
及びマスク４０のパターンの現像工程は、半導体等製造
設備に一般に見られる自動化されたプログラム可能な装
置において実施することが好ましい。

【００３８】図８に、本発明による有機ＥＬ装置を製造
するための処理工程の概略的流れ図を示す。処理工程に
関連する数字は任意であるが、その表示は、現代の半導
体又は半導体等製造設備に一般に採用されているプログ
ラム可能な工程及び手順を反映させたものである。

【００３９】処理序列を開始すると、工程１００におい
て基板の上にアノード電極を設け、工程２１０において
接着層（図６Ａの層１６ａ）を塗被し、工程２２０にお
いてポジ型フォトレジスト層、すなわち図６Ａの層２０
ａを塗被し、工程２３０においてポジ型フォトレジスト
層をペデスタルストリップのパターンを与えるパターン
化された活性化輻射線に暴露し、工程２４０においてペ
デスタルストリップを現像し、そして工程２５０におい
てペデスタルストリップを図６Ｃに示したようにペデス
タルストリップの架橋が起こる温度に加熱する。

【００４０】処理工程３１０において架橋防止層、すな
わち図７Ａの層２６ａを塗被し、処理工程３２０におい
て画像反転型フォトレジスト層、すなわち図７Ｂのマス
ク形成用フォトレジスト層４０ａを塗被し、処理工程３
３０において活性化輻射線にパターン露光し（図７Ｃ参
照）、工程３３２において、基板を加熱することにより
架橋防止層２６ａに架橋防止剤を生成させ且つその分子
をマスク形成用フォトレジスト層内へ一定距離拡散させ
ると同時に、パターン露光されたマスク形成領域を架橋
させ、次いで工程３３５において、図７Ｅに示したよう
に画像反転型フォトレジスト層を活性化輻射線に均一に
暴露し、そして工程３４０において、図７Ｆに示したよ
うに、マスク形成用画像反転型フォトレジスト層を現像
してアンダーカットされた側面を有する蒸着マスクを形
成する。

【００４１】工程４６０においてＥＬ媒体層９２を蒸着
法で形成し（図４参照）、そして工程４８０において、
図５に示したように、ＥＬ媒体層９２の上に蒸着法によ
りカソード電極９４を形成する。有機ＥＬ装置、又は複
数の装置が製造されたなら、製造工程は停止し、場合に
よって単数又は複数の装置はカセットから取り出されて
包装設備又は検査設備へ送られる。

【００４２】

【実施例】本発明を一層理解していただけるよう以下の
実施例を提供する。明瞭簡潔化のため、材料及びそれか
ら形成される層を以下の略号で示す。 ＩＴＯ：インジウム錫酸化物（アノード電極） ＨＭＤＳ：St. Louis, MO のSigma Chemical社から市販
されている常用の接着促進剤であるヘキサメチルジシラ
ザン ＡＰＸ−Ｋ１：Rolla, MO のBrewer Science社から市販
されている、トリメトキシシラン及びエタノールアミン
を含有する接着促進剤 ＡＺ５２０６：Somerville, N.J.のClariant社から市販
されている、ペデスタルストリップの形成に有用な常用
のポジ型フォトレジスト材料 ＡＺ５２１４：Somerville, N.J.のClariant社から市販
されている、ペデスタルストリップの上の蒸着マスクの
形成に有用な画像反転型フォトレジスト材料 ＡＺ３１２ＭｉＦ：Somerville, N.J.のClariant社から
市販されている、フォトレジスト現像液 ＮＰＢ：蒸着マスク間に露呈したＩＴＯアノード電極の
上に蒸着正孔輸送層を形成するのに有用な材料である
４，４’−ビス−〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニ
ルアミノ〕ビフェニル Ａｌｑ：ＮＰＢ正孔輸送層の上に蒸着発光層及び電子輸
送層を形成するのに有用な材料であるトリス（８−キノ
リナト−Ｎ１，０８）−アルミニウム Ｍｇ：Ａｇ：Ａｌｑ層の上に蒸着カソード電極を形成す
るのに有用な、体積比１０：のマグネシウム：銀

【００４３】実施例１ 有機ＥＬ装置を以下の処理順序により製造した。 １）片面上に複数の透光性ＩＴＯアノード電極を有する
ガラス板を市販の洗剤で超音波処理し、脱イオン水でリ
ンスし、トルエン蒸気で脱脂し、そして強酸化剤に接触
させて洗浄した。 ２）ＩＴＯ電極及びＩＴＯ電極間の基板の上にＡＰＸ−
Ｋ１接着促進剤を回転塗布することにより厚さ１．５ｎ
ｍの接着層を形成した。 ３）接着層の上にＡＺ５２０６常用ポジ型フォトレジス
トを回転塗布することにより厚さ０．６μｍのフォトレ
ジスト層を形成した。 ３．１）ＡＺ５２０６フォトレジスト層を活性化輻射線
に近接モードで暴露し、鮮鋭ではない縁部を有し且つ未
露光ストリップにより互いに分離された複数の横方向に
間隔を置いて平行に並べられた露光線を提供し、その
際、露光線及びストリップはＩＴＯアノード電極に対し
て直角に配向され且つこれを横切って伸長するようにし
た。

【００４４】３．２）ＡＺ３１２ＭｉＦ現像液を用いて
フォトレジスト層を現像し、先に露光されていないフォ
トレジストの横方向に間隔を置いて平行に並べられたペ
デスタルストリップのパターンを残し、その際、各ペデ
スタルストリップは、光学顕微鏡下で観察されるよう
に、ペデスタル上面と合体する浅い形状の側壁を有する
ようにした。 ３．３）基板を加熱ステーションに搬送し、そこに真空
締結力で未被覆基板表面を２２５℃に調節された加熱ス
テーション温度において３分間締結し、よってペデスタ
ルストリップを架橋した。 ４）ペデスタルストリップの上及びそれらの間にＡＰＸ
−Ｋ１材料を回転塗布することによって厚さ１．５ｎｍ
の架橋防止層を形成した。 ５）架橋防止層の上にＡＺ５２１４画像反転型フォトレ
ジストを回転塗布することによって厚さ２．５μｍのマ
スク形成用フォトレジスト層を形成した。

【００４５】５．１）マスク形成用フォトレジスト層を
パターン化露光による活性化輻射線に暴露して、各ペデ
スタルストリップの上を中心とし、これと実質的に一致
する露光ストリップを提供した。 ５．２）基板の未被覆面を加熱ステーションに対して１
１０℃に調節された加熱ステーション温度で１００秒間
真空締結し、よって架橋防止層から架橋防止剤を放出さ
せ、当該架橋防止剤をＡＺ５２１４フォトレジスト層内
に一定距離拡散させ、そしてその露光済ストリップをＡ
Ｚ５２１４画像反転型フォトレジスト層内の架橋防止剤
の濃度プロフィールに応じて架橋させた。 ５．３）ＡＺ５２１４画像反転型フォトレジスト層を活
性化輻射線に均一に暴露して、先に露光されていない部
分を現像可能にした。 ５．４）ＡＺ５２１４フォトレジスト層をＡＺ３１２Ｍ
ｉＦ現像液中で８０秒間現像し、図１Ａ、図１Ｂ及び図
３に示したように、各ペデスタルストリップの上に、合
体してマスク上面になるアンダーカットされた湾曲側面
を有し且つペデスタルストリップよりも幅寸法の小さい
蒸着マスクを形成した。

【００４６】６）基板の上に、常用の蒸着法で、そして
一体蒸着マスクにより画定されるパターンにおいて、厚
さ７５ｎｍのＮＰＢ正孔輸送層を形成した。 ７）ＮＰＢ層の上に、常用の蒸着法で、厚さ５０ｎｍの
Ａｌｑ発光層を形成した。 ８）Ａｌｑ発光層の上に、独立に制御された蒸着源から
ＭｇとＡｇとを真空共蒸発させることにより、厚さ１５
０ｎｍのＭｇ：Ａｇカソード電極層を形成させた。図５
に略示したように、一体蒸着マスクがその間に横方向に
間隔を置いて並べられた複数のカソード電極を画定して
いる。

【００４７】実施例２ 有機ＥＬ装置を以下の処理順序により製造した。 １）ＩＴＯアノード電極を有する新規ガラス板を用い
て、実施例１の洗浄工程を繰り返した。 ２）ＩＴＯ電極及びそれらの間の基板の上に（実施例１
のＡＰＸ−Ｋ１接着促進剤の代わりに）ＨＭＤＳ接着促
進剤を回転塗布することによって、厚さ１．２ｎｍの接
着層を形成した。実施例１の処理工程３、３．１、３．
２、３．３、４、５、５．１、５．２、５．３及び５．
４を繰り返し、実施例１に記載したものと実質的に同等
のペデスタルストリップ及びそれぞれの上に来る蒸着マ
スクを得た。実施例１の処理工程６、７及び８を繰り返
し、有機ＥＬ装置の製造工程を完了した。

【００４８】実施例３ 有機ＥＬ装置を以下の処理順序により製造した。 １）ＩＴＯアノード電極を有する新規ガラス板を用い
て、実施例１の洗浄工程を繰り返した。実施例１の処理
工程２、３、３．１、３．２及び３．３を繰り返し、実
施例１のものと実質的に同等のペデスタルストリップを
得た。 ２）ペデスタルストリップの上とその間に（ＡＰＸ−Ｋ
１接着促進剤／架橋防止層の代わりに）ＨＭＤＳ接着促
進剤を回転塗布することによって、厚さ１．３ｎｍの接
着層を形成した。実施例１の処理工程５、５．１、５．
２、５．３及び５．４を繰り返し、各ペデスタルストリ
ップの上に、ペデスタルストリップよりも幅寸法の小さ
いマスクを形成した。しかしながら、光学顕微鏡下で観
察したところ、マスクの側面は直線的で、実質的に垂直
であり、そして比較的よく輪郭化された縁部外形により
マスク上面を画定していた。これらのマスクは、本発明
の方法が企図する所望のアンダーカットされ且つ湾曲し
た側面を有していないため、実施例１の処理工程６、７
及び８は実行しなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により、基板上に形成されたアノード電
極の上に配置された有機ペデスタルストリップの上に有
機蒸着マスクを形成した有機ＥＬ装置の製造段階を示し
た略透視図（Ａ）及び線１Ｂ−１Ｂに沿った装置の略横
断面図（Ｂ）である。

【図２】ペデスタルストリップ及びそれに関する詳細部
を説明する装置の拡大横断面図である。

【図３】本発明により、図２のペデスタルストリップの
上に配置された架橋防止層の上にアンダーカットされた
側面を有する有機蒸着マスクを形成した図１（Ａ）の装
置の拡大横断面図である。

【図４】本発明により、有機蒸着マスクの上及びその間
に有機ＥＬ材料を蒸着することにより有機ＥＬ媒体層を
形成する工程を示す、有機ＥＬ装置の略横断面図であ
る。

【図５】本発明により有機蒸着マスクの上及びその間に
カソード電極材料を蒸着することにより有機ＥＬ媒体層
の上にカソード電極を形成する工程を示す、図４に示し
た図面と同様の略横断面図である。

【図６】接着層とその上のポジ型フォトレジスト層を、
ポジ型フォトレジスト層を照射する活性化輻射線のペデ
スタルストリップ形成用パターンと共に示す図（Ａ）、
（Ａ）のパターン状に露光されたポジ型フォトレジスト
層を現像した後に形成されたペデスタルストリップを示
す図（Ｂ）、（Ｂ）のペデスタルストリップをそのポジ
型有機フォトレジスト材料が架橋するのに十分に加熱す
る加熱工程を示す図（Ｃ）、並びに有機ペデスタルスト
リップの完成された形態を示す図（Ｄ）である。

【図７】図６（Ｄ）のペデスタルストリップ及び基板の
上に形成された架橋防止層を示す図（Ａ）、架橋防止層
の上に形成されたマスク形成用画像反転型フォトレジス
ト層を示す図（Ｂ）、ペデスタルストリップの上面と実
質的に一致する領域における画像反転型フォトレジスト
層の活性化輻射線へのパターン化露光を示す図（Ｃ）、
架橋防止層よりアンダーカット促進性架橋防止剤が生成
してマスク形成用画像反転型フォトレジスト層の内部に
一定距離拡散することを示す図（Ｄ）、マスク形成用画
像反転型フォトレジスト層の活性化輻射線への均一な暴
露を示す図（Ｅ）、並びに（Ｅ）のマスク形成用フォト
レジスト層を現像した後に得られる蒸着マスク完成体を
示す図（Ｆ）である。

【図８】本発明により有機ＥＬ装置を製造するのに関与
する処理工程の順序を概略的に示す流れ図である。

【符号の説明】

１０…有機ＥＬ装置 １２…透光性基板 １４…透光性アノード電極 １６…接着層（処理工程完了後） １６ａ…接着層（塗布時） １６ｂ…接着層（加熱後） ２０…ペデスタルストリップ（処理工程完了後） ２０ａ…ペデスタルストリップ形成用ポジ型フォトレジ
スト層（塗布時） ２０ｂ…ペデスタルストリップ（現像工程後） ２１…中心線 ２２…パターン化された活性化輻射線 ２３…ペデスタルストリップ側面 ２４…ペデスタルストリップ上面 ２６…架橋防止層（処理工程完了後） ２６ａ…架橋防止層（塗布時） ２６ｂ…アンダーカット促進性架橋防止層（加熱後） ２６ｃ…架橋防止剤 ３３…熱輻射線（ペデスタルストリップの架橋を起こす
ため） ４０…蒸着マスク（処理工程完了後） ４０ａ…マスク形成用画像反転型フォトレジスト層（塗
布時） ４０ｂ…マスク形成用画像反転型フォトレジスト層（パ
ターン露光領域内） ４０ｃ…マスク形成用画像反転型フォトレジスト層（加
熱後；未露光領域） ４０ｄ…マスク形成用画像反転型フォトレジスト層（加
熱後；パターン露光領域） ４０ｅ…マスク形成用画像反転型フォトレジスト層（先
にパターン露光されていない領域の均一露光後） ４０ｆ…マスク形成用画像反転型フォトレジスト層（先
にパターン露光された領域の均一露光後） ４２…マスク上面 ４４…マスク側面の曲率 ４６…マスク側面のアンダーカット ５２…パターン化された活性化輻射線 ５３…熱輻射線（架橋防止剤を生成させるため） ６２…均一な活性化輻射線 ９１…有機ＥＬ媒体蒸気 ９２…有機ＥＬ媒体層 ９３…カソード電極材料蒸気 ９４…カソード電極 １００…アノード電極付与工程 ２１０…塗被工程（接着層） ２２０…塗被工程（ポジ型フォトレジスト層） ２３０…ペデスタルパターン露光工程 ２４０…ペデスタルストリップ現像工程 ２５０…ペデスタルストリップ加熱工程 ３１０…塗被工程（アンダーカット促進性架橋防止層） ３２０…塗被工程（画像反転型フォトレジスト層） ３３０…マスクパターン露光工程 ３３２…架橋防止剤生成のための加熱工程 ３３５…均一な露光工程 ３４０…マスク現像工程 ４６０…有機ＥＬ媒体形成工程 ４８０…カソード電極形成工程 Ｐｘ…ｘ方向での画素寸法 Ｐｙ…ｙ方向での画素寸法 Θ…ペデスタルストリップ側面の角度 ＷＭ…マスクの幅寸法 ＷＰ…ペデスタルストリップの幅寸法

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 11/06 ６６０ Ｃ０９Ｋ 11/06 ６６０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）基板上に配置された複数のアノー
   ド電極の上に、横方向に間隔を置いて並べられた電気絶
   縁性の複数のペデスタルストリップを一定の空間的関係
   において設け、 （ｂ）前記複数のペデスタルストリップの上に、拡散性
   架橋防止剤を生成する材料によるアンダーカット促進性
   架橋防止層を形成し、 （ｃ）前記アンダーカット促進性架橋防止層の上に画像
   反転型フォトレジスト層を設けてパターン化することに
   より、各ペデスタルストリップの上に配向された有機蒸
   着マスクであって、連続的曲率により合体してマスク上
   面をなす複数のアンダーカット側面を有するマスクを形
   成し、その際、前記架橋防止剤が前記有機蒸着マスクの
   内部に拡散しており、 （ｄ）隣接するマスク間に有機エレクトロルミネセント
   媒体層を形成し、そして （ｅ）前記有機エレクトロルミネセント媒体層の上に、
   前記有機マスクによって横方向に間隔を置いて並べられ
   る複数のカソード電極を形成する、ことを特徴とする有
   機エレクトロルミネセント装置の製造方法。
2. 【請求項２】 （ａ）透光性基板の上に、横方向に間隔
   を置いて並べられた複数の透光性アノード電極を設け、 （ｂ）前記アノード電極及び前記基板の上に、前記アノ
   ード電極に対して配向された空間的関係において、横方
   向に間隔を置いて並べられた電気絶縁性の複数の有機ペ
   デスタルストリップを形成し、 （ｃ）前記ペデスタルストリップの上と、前記アノード
   電極及び前記基板の前記ペデスタルストリップ間に残存
   する部分の上とに、加熱時に架橋防止剤を生成して放出
   する材料によるアンダーカット促進性架橋防止層を形成
   し、 （ｄ）前記架橋防止層の上に画像反転型フォトレジスト
   層を設け、 （ｅ）前記画像反転型フォトレジスト層を、前記ペデス
   タルストリップに実質的に一致するように選ばれた露光
   パターンの活性化輻射線に暴露し、 （ｆ）前記画像反転型フォトレジスト層の内部に一定距
   離拡散し得る架橋防止剤を前記架橋防止層が生ぜしめる
   に十分な温度に前記基板を加熱し、 （ｇ）前記画像反転型フォトレジスト層を活性化輻射線
   に均一に暴露し、 （ｈ）前記画像反転型フォトレジスト層を現像して前記
   ペデスタルストリップの上に蒸着マスクを設け、その
   際、前記画像反転型フォトレジスト層内の架橋防止剤濃
   度が前記架橋防止層からの拡散距離に応じて低下してい
   るため、前記画像反転型フォトレジスト層の前記架橋防
   止層との界面における現像速度が一層高くなり易く、そ
   の結果前記蒸着マスクの各々はアンダーカットされた複
   数の側面であって、前記基板に実質的に平行に拡張して
   いる共通のマスク上面において連続的曲率下で合体する
   ものを有することとなり、 （ｉ）前記アノード電極の上の前記蒸着マスク間に有機
   エレクトロルミネセント媒体の蒸着により有機エレクト
   ロルミネセント層を形成し、そして （ｊ）前記エレクトロルミネセント媒体層の上の前記蒸
   着マスク間にカソード電極材料の蒸着により横方向に間
   隔を置いて並べられた複数のカソード電極を形成する、
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネセント装置の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記ペデスタルストリップを形成する工
   程が、 １）前記基板及び前記アノード電極の上に接着層を形成
   し、 ２）前記接着層の上にポジ型フォトレジスト層を設け、 ３）前記ポジ型フォトレジスト層を、現像時に、前記基
   板に実質的に平行なペデスタル上面と、前記ペデスタル
   上面を基準に６０度未満の角度で前記接着層に向けて下
   向きに傾斜しているペデスタル側面とを有するペデスタ
   ルストリップを提供するように選ばれたパターンで活性
   化輻射線に暴露し、 ４）前記ポジ型フォトレジストを現像して前記ペデスタ
   ルストリップを設け、そして ５）前記ペデスタルストリップを、その各々のポジ型フ
   ォトレジストを架橋させてペデスタル幅寸法ＷＰを有す
   る構造的にも化学的にも安定なペデスタルストリップを
   形成させるに十分な温度に加熱する、ことを特徴とする
   請求項２に記載の方法。