JP2001267088A

JP2001267088A - Ｏｌｅｄ表示装置

Info

Publication number: JP2001267088A
Application number: JP2001077612A
Authority: JP
Inventors: Daniel B Roitman; ダニエル・ビー・ロイトマン; Homer Antoniadis; ホーマー・アントニアディス
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2001-09-28
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: EP1134816A3; US6191433B1; EP1134816A2; JP4703873B2

Abstract

(57)【要約】【課題】陰極層のパターニング工程を容易に実施する
ことができるＯＬＥＤ表示装置を提供する。【解決手段】本発明のＯＬＥＤ表示装置は、基板（２
２）と、基板上に配置されている、パターニングされた
導電層（２６、２８、３０／６４、６６、６８）と、パ
ターニングされた導電層上に配置されている陰極層（３
２、３４、３６、３８／７０）と、陰極層の材料上に配
置されているエレクトロルミネセンス領域（４０）と、
エレクトロルミネセンス領域上に配置されている陽極材
料層（４２）とからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に有機発光ダ
イオード（ＯＬＥＤ）構造に関する。より詳細には、本
発明は、ＯＬＥＤ表示装置及び陰極をパターニングして
ＯＬＥＤ表示装置を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、Ｏ
ＬＥＤの１層以上の有機エレクトロルミネセンス（Ｅ
Ｌ）層内に注入された電子及び正孔の放射再結合によっ
て生じる光を放出するエレクトロルミネセンス（ＥＬ）
装置である。ＯＬＥＤは、画素アドレス式ディスプレイ
で動作するのに望ましい電気及び光学特性を有してい
る。例えば、ＯＬＥＤは低電圧で作動し、比較的効率も
良い。またＯＬＥＤを利用すれば薄型で軽量の表示装置
を製造することができる。さらにＯＬＥＤは、異なる色
の光を発するように設計することが可能であり、カラー
表示装置を製造することができる。

【０００３】図１に、従来型のＯＬＥＤ表示装置１０を
示す。このＯＬＥＤ表示装置は、基板１２、陽極層１
４、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）領域１６、陰
極層１８を含む。基板は透明でも不透明でも良い。した
がって表示装置は、基板を介して発光するように、又は
陰極層を介して発光するように構成することができる。
基板が透明である場合、基板はシリカ又はプラスチック
から形成される。一方、基板を不透明にする場合、基板
はシリコン（Ｓｉ）、プラスチック又は可撓性金属箔か
ら形成される。陽極層は、一般的にインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ）のような透明な導電性材料により形成され、
陰極層は代表的にはカルシウム（Ｃａ）又はマグネシウ
ム（Ｍｇ）のような低い仕事関数を持つ導電性金属から
形成される。陽極層及び陰極層は、表示装置の個々の画
素にアドレスすることができるようにパターニングされ
る。有機ＥＬ領域は、少なくとも１つの有機層又は高分
子層を含む。

【０００４】陽極層１４及び陰極層１８の相対的な位置
は反転させることもできるが、従来のＯＬＥＤ表示装置
においては、図１のＯＬＥＤ表示装置１０に示したよう
に、一般的に陽極層は陰極層と基板との間に配置されて
形成される。この配置が好ましいのは、通常は陰極層が
パターニングしにくい仕事関数の低い金属から形成さ
れ、酸化しやすく、リソグラフィー技術による修正がで
きないためである。しかしながら、この２つの層が異な
る配置にあるＯＬＥＤデバイスも各種知られている。

【０００５】Hung等による米国特許第5,608,287号に
は、陰極層が基板上に設けられ、陽極層が陰極層とＥＬ
領域の上に形成されたＯＬＥＤ表示装置について記載さ
れている。陰極層は、仕事関数が4.0 eV以下の珪化希土
類のような金属珪化物、又はホウ化ランタンやホウ化ク
ロムのような金属ホウ化物のいずれかから形成される。
陰極層の組成は、製造中の大気腐食を防ぐことができる
ものが記載されている。またNorman等による米国特許第
5,424,560号には、陰極層が基板上に直接設けられた他
のＯＬＥＤ表示装置が記載されている。この装置におい
ては、陰極層は、多量の不純物を添加された、ドープさ
れたダイヤモンド、又はセリウム（Ｃｅ）又はカルシウ
ム（Ｃａ）等を含む導電性金属といった低仕事関数の材
料から形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これら既知のＯＬＥＤ
表示装置は、その意図された用途において有効に作動す
るが、パターニングされた陰極層が陽極層の下方に配置
されているＯＬＥＤ表示装置と、陰極層のパターニング
工程が容易に実施される表示装置の製造方法が必要とさ
れている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＯＬＥＤ表示装
置及びその装置の製造方法では、パターニングした導電
性パッド層を基板上に形成することにより、個々にアド
レス可能な陰極を作るための陰極層の後からのパターニ
ングを必要とせずに、陰極層を製造する。このＯＬＥＤ
表示装置は、陰極層が陽極層の下方に位置するように設
計される。ＯＬＥＤ表示装置は、基板を介して発光する
ようにも、最上層（例えば陽極層）を介して発光するよ
うにも構成することができる。

【０００８】第一の実施例においては、ＯＬＥＤ表示装
置は、基板と、随意選択の誘電体層と、パターニングさ
れた導電性パッド層と、陰極層と、ＥＬ領域と、陽極層
を含む。この実施例においては、誘電体層の上に形成さ
れる導電性パッドは、その断面で見た場合に、鋭い端
部、鋭角の端部を有しており、その上の陰極層が接触し
ないようになっている。陰極層の一部は、導電性パッド
の上に形成されるが、陰極層の残りの部分は、パッド間
にある誘電体層の露出領域上に形成される。したがって
導電性パッドは、「インサイチュー（in situ）」シャ
ドウマスク、すなわちその場のシャドウマスクとして機
能し、陰極層の形成と同時に陰極層をパターニングする
ことができる。

【０００９】導電性パッドの断面形状を台形とすること
で、誘電体層上に付着した陰極層の部分が導電性パッド
に接触しないようにすることができる。したがって導電
性パッドは、陰極層のこれらの部分と電気的に短絡しな
い。代替的な構成では、この断面形状は方形である。こ
の構成によれば、誘電体層上に付着した陰極層部分は、
導電性パッドと接触する可能性がある。しかしながら、
陰極層は充分に薄いため、誘電体層上に付着した陰極層
の部分を介して、導電性パッド間に横方向の導通が生じ
ることは回避又は実質的に制限される。陰極層の厚さは
最高でも10 nmであり、隣接する２つの導電性パッド間
の離間距離は少なくとも１μmとすることが好ましい。

【００１０】第二の実施例においては、導電性パッドの
断面形状が鋭い端部を有さないように、導電性パッドが
形成される。この結果、導電性パッドの上に形成されて
いる陰極層は連続した状態となる。導電性パッドの端部
が鋭いと、上部電極（例えば陽極層）の接続性に悪影響
を与えるため、この特徴の意義は大きい。この実施例で
は、陰極層は陰極成分及び非導電性成分を含む複合材料
から形成される。この複合材料を利用することで、結果
生じる陰極層には縦方向で効果的に電子をＥＬ領域へと
注入する一方で、導電性パッド間の横の導通を制限する
という所望の特性を持たせることができる。

【００１１】好適実施例では、陰極層は陰極成分と非導
電性成分とを同時に蒸着することで形成される。陰極層
の所望の特性は、蒸着速度を調整することにより達成す
ることができる。代替的な構成では、陰極層を形成する
複合材料を付着させる前に、導電性パッド間のスペース
に誘電体材料を充填することもできる。これにより、Ｏ
ＬＥＤ表示装置の後の層が付着される平坦な面がもたら
される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施例に基づくＯ
ＬＥＤ表示装置２０を示す図２及び図３を参照する。図
２はＯＬＥＤ表示装置の断面図であり、図３はその装置
の上面図である。ＯＬＥＤ表示装置は、基板２２と、随
意選択の誘電体層２４と、導電性パッド２６、２８、３
０と、パターニングされた活性陰極領域層３２、３４、
３６及び不活性陰極領域層３８（図３には図示せず）
と、ＥＬ領域４０と、パターニングされた陽極領域層４
２、４４、４６（図２では陽極領域４２のみ図示）とを
含む。このＯＬＥＤ表示装置は、種々の画素領域から光
を発することにより、表示装置として動作する。１画素
領域は、陽極領域と陰極領域が重なった部分により画定
される領域である。例えば図３に示されるように、画素
領域４７は陽極領域４２と活性陰極領域３２との交差部
分により画定される。より詳細を以下に説明するが、導
電性パッドを採用したことにより、活性陰極領域を形成
するための陰極層のパターニングが容易になる。

【００１３】ＯＬＥＤ表示装置２０の基板２２は、透明
材料から形成されても、不透明材料から形成されても良
い。ＯＬＥＤ表示装置が基板を介して発光するように設
計されている場合には、一般的に透明基板が使用され
る。このような設計においては、基板はシリカ又はプラ
スチックから形成される。一方ＯＬＥＤ表示装置が、基
板とは逆の方向に、陽極領域層４２、４４、４６を介し
て発光するように設計される場合、基板はシリコン（Ｓ
ｉ）、プラスチック又は可撓性の金属箔のような不透明
材料から形成することができる。ＯＬＥＤ表示装置が半
導体基板を含む場合、導電性パッド２６、２８、３０を
相互に電気的に絶縁するために、随意選択の誘電体層２
４が基板上に付着される。一例をあげると、誘電体層は
基板上に成長させた二酸化珪素（ＳｉＯ₂）層とするこ
とができる。ＯＬＥＤ表示装置に含まれる基板の種類、
形式は、本発明において重要ではない。

【００１４】ＯＬＥＤ表示装置２０の導電性パッド２
６、２８、３０は、誘電体層２４上に、又は誘電体層を
設けない場合には基板２２上に直接形成される。導電性
パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、イン
ジウム錫酸化物（ＩＴＯ）又は他の同様の導電性材料か
ら形成される。導電性パッドの高さは、約0.2μmであ
り、２つの隣接するパッドの離間距離ｄは約１μmであ
るが、これらの寸法は重要ではない。活性陰極領域３
２、３４、３６の各々が特定の導電性パッドと電気的に
接続されているため、導電性パッドを介して選択された
活性陰極領域３２、３４、３６に電流を流すことができ
る。さらに導電性パッドは、活性陰極領域を形成する際
に、「インサイチュー」シャドウマスクとして機能す
る。各導電性パッドの断面形状は、図２に示すように、
基板側の底辺が反対側の底辺よりも短い台形である。陰
極材料の層が導電性パッド上に付着すると、このパッド
の台形輪郭によって活性陰極領域３２、３４、３６が導
電性パッド上に形成され、陰極層が効果的にパターンニ
ングされる。さらに、この輪郭により、導電性パッドに
覆われていない誘電体層の領域上に付着する陰極材料
は、不活性陰極領域３８を形成する。これらの不活性領
域は導電性パッドと接触しておらず、したがって導電性
パッド間に電気的な短絡は生じない。不活性陰極領域
は、活性陰極領域形成工程の副産物であり、何ら意味の
ある機能を持たない。

【００１５】ＯＬＥＤ表示装置２０の活性陰極領域３
２、３４、３６は、装置の画素に対する陰極として機能
する。活性陰極領域（したがって結果的に不活性陰極領
域３８）は、低仕事関数の金属から形成され、電子をＥ
Ｌ領域４０へと効率良く注入して発光を生じる。例え
ば、陰極領域は、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム
（Ｙｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）又は他の好適な陰極材
料から形成される。活性陰極領域の好適な厚みは約10 n
m以下である。陰極領域上にはＥＬ領域４０が形成され
る。ＥＬ領域は、有機又は高分子材料から形成される１
層以上のＥＬ層を含む。一好適実施例においては、活性
陰極領域を著しく劣化させることなく、スピンキャステ
ィング（spin-casting）技術を利用して有機材料を付着
させることでＥＬ層を形成することができる、非常に含
水量の少ない、非常にドライな有機溶剤からＥＬ層が形
成される。

【００１６】ＯＬＥＤ表示装置２０の陽極領域４２、４
４、４６は、装置の画素に対する陽極として機能する。
陽極領域はＥＬ領域４０上にパターニングされる。陽極
領域は、正孔をＥＬ領域へと効率良く注入して発光を生
じるように、高い仕事関数の金属から形成されることが
好ましい。例えば陽極領域は、インジウム錫酸化物（Ｉ
ＴＯ）又は金（Ａｕ）から形成される。陽極領域の厚み
は、おおよそ25nmから35nmの範囲であり、好ましくは約
25nmである。

【００１７】本発明に基づくＯＬＥＤ表示装置２０の製
造方法を、図４のフローチャート及び図５〜図１２を参
照しつつ以下に説明する。ステップ４８において、絶縁
性の表面、絶縁面を持つ基板２２が用意される。基板が
半導体材料からなる場合、絶縁面は、例えば二酸化珪素
（ＳｉＯ₂）層２４により設けることができる。代替的
には、基板がガラスやプラスチックのような非導電性材
料からなる場合、絶縁面は基板自体によりもたらされ
る。次にステップ５０において、従来の加工手順を利用
して、導電性パッド２６、２８、３０が基板上に形成さ
れる。導電性パッドを形成するための典型的な手順は、
図６に示すように、犠牲層５８を付着するステップを含
む。犠牲層はシリコン（Ｓｉ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、
一酸化珪素（ＳｉＯ）とすることができる。その後、犠
牲層を周知の標準的なエッチング液を使用してエッチン
グし、図７に示すように、導電性パッドが形成される領
域６０を画定する。次に、図８に示すように、アルミニ
ウム（Ａｌ）のような導電性材料６１をこの領域６０に
付着させて、導電性パッドを形成する。その後、犠牲層
の残りの部分を除去し、図９の導電性パッド２６、２
８、３０のみを残す。導電性パッドを形成した後、ステ
ップ５２において、これらの導電性パッドの上及び誘電
体層の露出した領域上に、陰極材料の薄膜層を、例えば
蒸着によって付着し、成膜し、図１０に示すように活性
陰極領域３２、３４、３６及び不活性陰極領域３８を形
成する。したがって活性陰極領域は、１つの工程におい
て付着、すなわち成膜され、パターニングされる。

【００１８】次に図１１に示すように、ステップ５４に
おいて、ＥＬ領域４０が陰極領域３２、３４、３６及び
３８上に形成される。一好適実施例では、ＥＬ領域が、
非常に含水量の少ない有機溶剤をスピンキャスティング
することにより、１以上の有機ＥＬ層が形成される。好
適には、陰極領域を形成するステップ及びＥＬ領域を形
成するステップは、陰極領域が酸化しないように減圧雰
囲気又は窒素雰囲気のような不活性雰囲気中で実施され
る。ステップ５６においては、図１２に示すように、Ｅ
Ｌ領域上に陽極領域４２、４４、４６（陽極領域４２の
み図示）が従来の加工工程により形成される。

【００１９】導電性パッド２６、２８、３０の断面形状
は台形であることが好ましいが、導電性パッドの輪郭を
より方形に近づけることもできる。このような場合、陰
極領域の形成に利用される材料のステップカバレージ、
すなわち段差被覆のような要素によって、不活性陰極領
域３８が導電性パッドに接触したりしなかったりする。
しかしながら、方形の輪郭を持つ導電性パッドを利用す
ると、不活性陰極領域が隣接する導電性パッドと接触す
ることがあるが、導電性パッド間を電気的に短絡するこ
との無い不活性陰極領域を形成することが可能である。
これは、不活性陰極領域が隣接する導電性パッド間で横
方向に有効な導通をもたらすには薄すぎるためである。

【００２０】この実施例を、導電性パッドが方形の断面
形状を持つ場合に対して実験した。この実験では、導電
性パッドをガラス基板上にパターニングした。導電性パ
ッドを形成するのにアルミニウム（Ａｌ）を使用した。
導電性パッドの厚み及び幅はそれぞれ、0.3μm及び５μ
mとし、隣接する導電性パッドの離間距離は２μmとし
た。次に約６nm厚のイッテルビウム（Ｙｂ）薄膜層を導
電性パッド上に蒸着し、陰極領域を形成した。そして高
分子溶剤をイッテルビウム（Ｙｂ）層上にスピンキャス
ティングして、60 nm厚の高分子層を付着し、ＥＬ領域
層を形成した。その後、第二の高分子層を、スピンキャ
スティングを利用して、第一の高分子ＥＬ層上に形成
し、正孔移動用のＥＬ領域の第二の層を形成した。スピ
ンキャスティングステップは不活性雰囲気下で実施され
た。次に25nm厚の金（Ａｕ）層を第二の高分子ＥＬ層上
に付着させて、陽極を形成した。これにより得られた装
置を試験し、イッテルビウム（Ｙｂ）層が導電性パッド
を短絡させているかどうかを調べた。作動時に、導電性
パッドのパターンは可視であり、したがってイッテルビ
ウム（Ｙｂ）層が導電性パッドを短絡していないことが
証明された。これは、アルミニウム（Ａｌ）導電性パッ
ドの端部がイッテルビウム（Ｙｂ）層の連続性を効果的
に断ったために、隣接するパッドと接触しない不活性陰
極領域が形成されたか、あるいは不活性陰極領域を形成
するイッテルビウム（Ｙｂ）層の部分が導電性パッド間
の横方向の効果的な導通をもたらすには薄過ぎたという
ことを意味する。

【００２１】イッテルビウム（Ｙｂ）層を用いた装置と
用いていない装置を比較することにより、本発明の第一
の実施例に基づくＯＬＥＤ表示装置の効率を試験した。
イッテルビウム（Ｙｂ）層の無い装置は、ガラス基板、
アルミニウム（Ａｌ）導電性パッド（0.4μm厚）、ＥＬ
領域（150 nm厚）、金（Ａｕ）陽極領域（25nm厚）から
なる。14.4Ｖのバイアスを印加すると、これらの装置
は、約10 mA／cm²の電流密度と、約39Cd／ｍ²の輝度
（約0.4Cd／Ａの効率に相当する）を示した。一方、イ
ッテルビウム（Ｙｂ）層を使用した装置は、ガラス基
板、イッテルビウム（Ｙｂ）層（５nm厚）、アルミニウ
ム（Ａｌ）導電性パッド（0.4μm厚）、ＥＬ領域（150
nm厚）、金（Ａｕ）陽極領域（25nm厚）からなる。15Ｖ
のバイアスを印加すると、これらの装置は、約10 mA／c
m²の電流密度と、約71Cd／ｍ²の輝度（これは約0.7Cd／
Ａの効率に相当する）を示した。これらの試験により、
イッテルビウム（Ｙｂ）層を持つ装置の効率はイッテル
ビウム（Ｙｂ）層を持たない装置の効率に比べて概ね２
倍であり、高分子が溶液からスピンキャストされても、
電子注入効率が著しく劣化していないことが示唆され
た。ある程度の劣化が生じていたとしても、Ｙｂ層を持
つ装置の効率の方が高い。

【００２２】次に第二の実施例に基づくＯＬＥＤ表示装
置６２を示す図１３を参照する。第一の実施例同様、こ
のＯＬＥＤ表示装置も、基板２２、随意選択の誘電体層
２４（基板が半導体であった場合）、ＥＬ領域４０、パ
ターニングされた陽極領域４２、４４、４６（図１３に
は陽極領域４２のみ図示）を含む。しかしながら本実施
例においては、ＯＬＥＤ表示装置は、鋭い端部、すなわ
ち鋭角の端部を持たない断面形状の導電性パッド６４、
６６、６８を含む。これらの導電性パッドは、アルミニ
ウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、インジウム錫酸化物（Ｉ
ＴＯ）又は他の同等の材料から形成することができる。
導電性パッドの高さは約0.3μm以上であり、２つの隣接
する導電性パッド間の離間距離ｄはおおよそ１μm以上
である。

【００２３】またＯＬＥＤ表示装置６２は、導電性パッ
ド６４、６６、６８上に付着された連続的な陰極層７０
を含む。陰極層は、陰極成分及び非導電性成分を含む複
合材料から形成される。陰極成分は、一般的に陰極を形
成するのに利用される低仕事関数の金属である。陰極成
分の例としては、例えばカルシウム（Ｃａ）、イッテル
ビウム（Ｙｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）が含まれる。非
導電性成分の例としては、例えばフッ化リチウム（Ｌｉ
Ｆ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム
（ＣａＦ₂）が含まれる。陰極層は、充分な数の陰極成
分を含み、これによりｚ方向（含トンネル）にＥＬ領域
４０への効果的な電子注入をもたらす。しかしながら陰
極層の非導電性成分は、ｘ−ｙ面における横方向の「１
μm」範囲の導通を実質上妨げる。隣接する導電性パッ
ドの離間距離は１μm以上であるため、陰極層は導電性
パッド間における著しい横方向の導通をもたらすことは
ない。したがって装置の個々の画素にアドレス可能とな
るように、陰極層に領域を形成するため、さらなるパタ
ーニングを行う必要がない。

【００２４】ＯＬＥＤ表示装置６２の製造方法を、図１
４のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップ７
２において、絶縁面を持つ基板２２が用意される。基板
が半導体材料からなる場合、絶縁面は二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂）層２４から形成される。代替的に、基板が、ガラ
スやプラスチックのような非導電性材料からなる場合、
絶縁面は基板によりもたらされる。次にステップ７４に
おいて、図１６に示されるように、導電性パッド６４、
６６、６８が基板上に従来の加工工程により形成される
が、この工程は付着させた導電性材料層に異方性エッチ
ングを実施するものであっても良い。ステップ７６にお
いては、導電性パッド上に陰極材料を付着し、図１７に
示されるように、陰極層７０を形成する。好適な方法で
は、陰極層は、陰極成分と非導電性成分を同時に蒸着す
ることによって形成される。メソスコーピックスケール
（100 nm厚）において分子が互いから著しく離れること
はないと仮定した場合、この同時蒸着によって一様な分
散が結果として得られる。代替的に、結晶が既存の種結
晶上に優先的に成長する場合、この同時蒸着によって結
果得られる配列は一様ではない。いずれにしても、結果
得られる陰極層がｚ方向には効果的に電子注入を行い、
一方でｘ−ｙ面中の横方向の導通は制限するような所望
の特性を備えるような条件に蒸着速度を調整することが
可能である。

【００２５】次にステップ７８において、図１８に示す
ように、陰極層上にＥＬ領域４０が形成される。好適な
実施例では、ＥＬ領域は非常に含水量の少ない、非常に
ドライな溶剤を使用したスピンキャスティングにより形
成され、１層以上のＥＬ（有機又は高分子）層が生成さ
れる。好適には、陰極層及びＥＬ領域を形成するステッ
プは、減圧下又は窒素雰囲気のような不活性雰囲気下で
行われる。さらにステップ８０においては、図１９に示
すように、ＥＬ領域上に陽極領域４２、４４、４６（陽
極領域４２のみ図示）が形成される。

【００２６】第二の実施例が第一の実施例よりも優れて
いる点は、図２に示したもののように、導電性パッドに
鋭角の端部を設ける必要がなく、実際には複合材料であ
る「陰極材料」の層をより厚くすることができるという
点にある。鋭角の端部、鋭い端部は上部電極（すなわち
陽極層）の連結性に悪影響を与えるため、この特徴は重
要である。

【００２７】図１３のＯＬＥＤ表示装置６２と同じ手法
を利用した代替的なＯＬＥＤ表示装置８２を図２０に示
す。ＯＬＥＤ表示装置８２は、基板２２と、誘電体層２
４（必要な場合）と、導電性パッド６４、６６、６８
と、陰極層７０と、ＥＬ領域４０と、陽極領域４２、４
４、４６（図２０には陽極領域４２のみを図示）とを含
む。しかしながら、このＯＬＥＤ表示装置はさらに、隣
接する導電性パッド間に配置されている誘電体充填材８
４を含む。誘電体充填材としては例えば二酸化珪素（Ｓ
ｉＯ₂）化合物が挙げられる。これらの誘電体充填材に
より、陰極層の下地層の面が実質的に平坦となる。した
がってこの平坦面上に形成される陰極層もまた、実質的
に平坦となる。この結果、この陰極層上に形成されるＥ
Ｌ領域及び陽極領域もまた平坦に形成される。この構成
では、装置の、上に形成される層が導電性パッドの断面
形状に影響されることが無いため、導電性パッドの断面
形状に対する配慮は必要ない。２つの隣接する導電性パ
ッド間において、陰極層を介したパッド間の横方向の導
通を制限又は回避するために、パッド間の離間距離ｄは
約１μm以上なければならない。導電性パッドの厚みは
0.3μm以上、陰極層の厚みは100 nm以上とすることがで
きる。

【００２８】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。１．基板（２２）と、前記基板上に配置されている、
パターニングされた導電層（２６、２８、３０／６４、
６６、６８）と、前記パターニングされた導電層上に配
置されている陰極層（３２、３４、３６、３８／７０）
と、前記陰極層の材料上に配置されているエレクトロル
ミネセンス領域（４０）と、前記エレクトロルミネセン
ス領域上に配置されている陽極材料層（４２）とからな
るエレクトロルミネセンス装置（２０／６０／８２）。

【００２９】２．前記パターニングされた導電層（２
６、２８、３０／６４、６６、６８）が、前記陰極層の
前記パターニングされた導電層上に配置されている部分
（３２、３４、３６）が前記陰極層の他の部分（３８）
と連続しないように、前記陰極層（３２、３４、３６／
７０）を分割する、１項に記載の装置。

【００３０】３．前記パターニングされた導電層（２
６、２８、３０／６４、６６、６８）が分離した導電ト
レースを含む、２項に記載の装置。

【００３１】４．前記導電トレース（２６、２８、３
０／６４、６６、６８）が、実質的に方形の断面形状
（６４、６６、６８）を有する、３項に記載の装置。

【００３２】５．前記導電トレース（２６、２８、３
０／６４、６６、６８）が、実質的に台形の断面形状
（２６、２８、３０）を有する、３項に記載の装置。

【００３３】６．前記陰極層（３２、３４、３６、３
８／７０）が連続層（７０）であり、陰極成分と非導電
性成分とを有する、１〜５項の何れか１項に記載の装
置。

【００３４】７．エレクトロルミネセンス装置（２０
／６０／８２）を製造する方法であって、第一の導電ト
レースと第二の導電トレースを含み、前記第一及び第二
の導電トレースが互いに電気的に絶縁されるようにパタ
ーニングされた導電層（２６、２８、３０／６４、６
６、６８）を基板（２２）上に形成するステップ（５０
／７４）と、陰極材料層（３２、３４、３６、３８／７
０）を前記パターニングされた導電層上に付着するステ
ップ（５２／７６）と、エレクトロルミネセンス領域
（４０）を前記陰極材料層上に形成するステップ（５４
／７８）と、前記エレクトロルミネセンス領域上に陽極
層（４２）を形成するステップ（５６／８０）とを含む
方法。

【００３５】８．前記パターニングされた導電層（２
６、２８、３０／６４、６６、６８）を形成する前記ス
テップ（５０／７４）が、前記第一の導電トレース及び
前記第二の導電トレースが鋭角の端部を持つ断面形状と
なるように、前記パターニングされた導電層を形成する
ステップであり、前記陰極材料層の第一の部分（３２、
３４、３６）と前記陰極材料層の第二の部分（３８）が
連続しないように、前記断面形状により前記陰極材料か
らなる層が分割される、７項に記載の方法。

【００３６】９．前記パターニングされた導電層（２
６、２８、３０／６４、６６、６８）を形成する前記ス
テップ（５０／７４）が、前記第一の導電トレース及び
前記第二の導電トレースが実質的に方形の断面形状（６
４、６６、６８）となるように、前記パターニングされ
た導電層を形成するステップである、７項又は８項に記
載の方法。

【００３７】１０．前記パターニングされた導電層
（２６、２８、３０／６４、６６、６８）を形成する前
記ステップ（５０／７４）が、前記第一の導電トレース
及び前記第二の導電トレースが実質的に台形の断面形状
（２６、２８、３０）となるように、前記パターニング
された導電層を形成するステップである、７項又は８項
に記載の方法。

【００３８】１１．前記陰極材料層（３２、３４、３
６、３８／７０）を付着するステップ（５２、７６）
が、前記陰極材料の陰極成分及び非導電性成分を同時に
蒸着して前記陰極材料層を付着するステップ（７６）を
含む、７〜１０項の何れか１項に記載の方法。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、ＯＬＥＤ表示装置（２０／６
２／８２）及びその装置を製造する方法に関し、本発明
では、基板（２２）上に形成されたパターニングされた
導電性パッド層（２６、２８、３０／６４、６６、６
８）を利用して、個々にアドレス可能な陰極を生成する
ために陰極層を後にパターニングすることなく、陰極層
（３２、３４、３６、３８／７０）を製造する。ＯＬＥ
Ｄ表示装置は、陰極層が陽極層（４２）の下方に配置さ
れるように設計される。ＯＬＥＤ表示装置は、基板を介
して又は上層、すなわち陽極層を介して発光するように
構成される。第１の実施態様では、導電性パッドが、陰
極が陰極がパッド上に形成されるとき、陰極層を効果的
にパターニングする鋭角の端部を備える。第２の実施態
様では、導電性パッドは鋭角の端部を含まない。この実
施態様では、陰極層が、陰極成分と非導電性成分を含む
複合材料から形成される。この複合材料は、装置のＥＬ
領域（４０）内に垂直方向に電子を効果的に注入する一
方、導電性パッド間の横方向の導通を制限する所望の特
性を、結果生じる陰極層にもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術に基づくＯＬＥＤ表示装置の断面図で
ある。

【図２】本発明の第一の実施例に基づくＯＬＥＤ表示装
置の断面図である。

【図３】図２のＯＬＥＤ表示装置の上面図である。

【図４】図２のＯＬＥＤ表示装置の製造方法を示すフロ
ーチャートである。

【図５】製造における異なるステップでの図２のＯＬＥ
Ｄ表示装置の断面図である。

【図６】製造における異なるステップでの図２のＯＬＥ
Ｄ表示装置の断面図である。

【図７】製造における異なるステップでの図２のＯＬＥ
Ｄ表示装置の断面図である。

【図８】製造における異なるステップでの図２のＯＬＥ
Ｄ表示装置の断面図である。

【図９】製造における異なるステップでの図２のＯＬＥ
Ｄ表示装置の断面図である。

【図１０】製造における異なるステップでの図２のＯＬ
ＥＤ表示装置の断面図である。

【図１１】製造における異なるステップでの図２のＯＬ
ＥＤ表示装置の断面図である。

【図１２】製造における異なるステップでの図２のＯＬ
ＥＤ表示装置の断面図である。

【図１３】本発明の第二の実施例に基づくＯＬＥＤ表示
装置の断面図である。

【図１４】図１３のＯＬＥＤ表示装置の製造方法を示す
フローチャートである。

【図１５】製造における異なるステップでの図１３のＯ
ＬＥＤ表示装置の断面図である。

【図１６】製造における異なるステップでの図１３のＯ
ＬＥＤ表示装置の断面図である。

【図１７】製造における異なるステップでの図１３のＯ
ＬＥＤ表示装置の断面図である。

【図１８】製造における異なるステップでの図１３のＯ
ＬＥＤ表示装置の断面図である。

【図１９】製造における異なるステップでの図１３のＯ
ＬＥＤ表示装置の断面図である。

【図２０】図１３のＯＬＥＤ表示装置の手法を用いた別
のＯＬＥＤ表示装置の断面図である。

【符号の説明】

２０、６０、８２エレクトロルミネセンス装置２２基板２６、２８、３０、６４、６６、６８導電層３２、３４、３６、３８、７０陰極層４０エレクトロルミネセンス領域４２陽極層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 ＰａｇｅＭｉｌｌＲｏａｄＰａｌｏＡｌｔｏ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＵ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ホーマー・アントニアディスアメリカ合衆国カリフォルニア州94040, マウンテンビュー，モンタルボ・ドライブ・1602

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板（２２）と、前記基板上に配置されている、パターニングされた導電
層（２６、２８、３０／６４、６６、６８）と、前記パターニングされた導電層上に配置されている陰極
層（３２、３４、３６、３８／７０）と、前記陰極層の材料上に配置されているエレクトロルミネ
センス領域（４０）と、前記エレクトロルミネセンス領域上に配置されている陽
極材料層（４２）とからなるエレクトロルミネセンス装
置。