JP2002083678A - Method of forming electrode of organic electroluminescence element - Google Patents

Method of forming electrode of organic electroluminescence element

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JP2002083678A
JP2002083678A JP2000271770A JP2000271770A JP2002083678A JP 2002083678 A JP2002083678 A JP 2002083678A JP 2000271770 A JP2000271770 A JP 2000271770A JP 2000271770 A JP2000271770 A JP 2000271770A JP 2002083678 A JP2002083678 A JP 2002083678A
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organic
material layer
organic material
cathode
organic electroluminescence
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JP2000271770A
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Japanese (ja)
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Tomonori Akai
伴教 赤井
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode forming method of effectively carrying out cathode isolation of an organic electroluminescence element, in which an organic substance layer having a prescribed thickness made significantly larger than the conventional ones. SOLUTION: After carrying out film formation of the organic substance layer by thick-film processing, which has at least a pixel luminescence section on a substrate having an anode, regions other than the pixel luminescence section are removed by 25% to 75% with respect to the film thickness of the organic substance layer by high energy beam, such as a laser beam. After that, the cathode isolation of the organic electroluminescence element, having the thick organic substance layer, is performed by carrying out vapor deposition film formation of the metal used as a cathode over the whole surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術的分野】本発明は、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の電極形成方法に関するものであ
り、さらに詳しくは、フラットディスプレイパネルやバ
ックライトなどに応用が可能である有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の有機物層上における電極形成方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an electrode of an organic electroluminescence device, and more particularly, to a method for forming an electrode on an organic electroluminescence device applicable to a flat display panel or a backlight. And a method of forming an electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子は、
薄型、全固体型、面状自発光性、高速応答性といった特
徴を有する発光素子である。そして、これからのマルチ
メディアの時代に向けて、マン・マシンインターフェイ
スとしてのフラットディスプレイパネルやバックライト
への応用が期待されることから、近年、各方面で盛んに
研究が行われている。
2. Description of the Related Art Organic electroluminescent devices are
It is a light emitting element having characteristics such as thinness, all solid type, planar self-luminous property and high-speed response. In the future of the multimedia era, applications to flat display panels and backlights as man-machine interfaces are expected, and research has been actively conducted in various fields in recent years.

【0003】有機エレクトロルミネッセンス素子は、昔
は無機物を用いた無機エレクトロルミネッセンス素子に
比べて、素子の各種特性が著しく劣っていたが、198
7年にコダック社のTangらが有機物層を積層構成に
する手法を発表した(C.W.Tang and S.
A.Vansly ke:Appl.Lett.,51
(1987)913)後は、各種特性が急速に改善され
てきている。
[0003] In the past, organic electroluminescent devices were significantly inferior in various characteristics to devices as compared with inorganic electroluminescent devices using inorganic substances.
In 1995, Kodak's Tang et al. Announced a method of forming an organic layer into a laminated structure (CW Tang and S.A.).
A. Vansly ke: Appl. Lett. , 51
After (1987) 913), various characteristics have been rapidly improved.

【0004】有機エレクトロルミネッセンス素子の優れ
た特徴の1つとしては、他の表示素子に比べて薄型であ
ることが挙げられる。すなわち、一般に、有機エレクト
ロルミネッセンス素子は各層が薄膜構成になっており、
基板を除いた部分の厚さはそれぞれマイクロメートル以
下のオーダーである。基板や封止処理に用いた樹脂やガ
ラスなどの厚さを考えても、全体としての厚さはミリメ
ートルのオーダーであり、極めて薄い発光素子である。
One of the excellent features of the organic electroluminescence element is that it is thinner than other display elements. That is, in general, each layer of the organic electroluminescence element has a thin film configuration,
The thickness of the parts excluding the substrate is on the order of micrometers or less. Considering the thickness of the substrate, resin, glass, and the like used for the sealing treatment, the overall thickness is on the order of millimeters, and is an extremely thin light-emitting element.

【0005】また、有機エレクトロルミネッセンス素子
は、全固体型素子であるために、現在、薄型ディスプレ
イパネルとして広く用いられている液晶ディスプレイと
比較しても衝撃に強く、車中のような振動が多い環境で
も表示装置として用いることができる。
[0005] Further, since the organic electroluminescence element is an all-solid-state element, it is more resistant to shocks than a liquid crystal display which is currently widely used as a thin display panel, and has much vibration as in a car. It can be used as a display device in an environment.

【0006】さらに、高速応答であることも優れた特徴
の1つである。一般に、有機エレクトロルミネッセンス
素子は、液晶のように駆動中に分子が動くことはなく、
発光ダイオード(LED)のように電子とホールとの作
用だけで発光するので、応答速度は数十ナノ秒オーダー
と非常に速い。パルス電圧印加でも十分な駆動が可能で
ある。印加する電圧としては、直流電圧でも交流電圧で
も構わないが、有機エレクトロルミネッセンス素子は優
れた整流性を有するので、交流電圧を印加した場合は、
ITOに正の電圧がかかった時だけ発光が得られること
になる。
[0006] Further, high speed response is also one of the outstanding features. In general, molecules of an organic electroluminescence element do not move during driving like a liquid crystal,
Since light is emitted only by the action of electrons and holes like a light emitting diode (LED), the response speed is very fast, on the order of tens of nanoseconds. Sufficient driving is possible even with pulse voltage application. The voltage to be applied may be a DC voltage or an AC voltage, but since the organic electroluminescent element has excellent rectification, when an AC voltage is applied,
Light emission can be obtained only when a positive voltage is applied to ITO.

【0007】図1には、最も一般的な構成の有機エレク
トロルミネッセンス素子の断面が示されている。ガラス
基板11の上に陽極12が形成されている。この陽極と
しては、ホール注入を有利にするために仕事関数値が4
eV以上のものが用いられている。
FIG. 1 shows a cross section of an organic electroluminescence element having the most general configuration. An anode 12 is formed on a glass substrate 11. The anode has a work function value of 4 in order to make hole injection advantageous.
eV or more are used.

【0008】また、電極間に挟まれた発光層から光を取
り出すために、陽極は透明であることが多い。具体的に
は、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ITO(酸化
インジウム錫)などが知られているが、中でもパターン
加工に優れているITOが最もよく用いられている。I
TOは、ガラス基板の上に電子ビーム法、化学反応法、
スパッタリング法などにより所定の膜厚になるように形
成され、さらにフォトリソグラフィ法でパターンニング
することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の
陽極として用いられることになる。
The anode is often transparent in order to extract light from the light emitting layer sandwiched between the electrodes. Specifically, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, ITO (indium tin oxide) and the like are known, and among them, ITO which is excellent in pattern processing is most often used. I
TO is an electron beam method, chemical reaction method,
It is formed to have a predetermined film thickness by a sputtering method or the like, and is further patterned by a photolithography method to be used as an anode of an organic electroluminescence element.

【0009】陽極の膜厚は、通常10Å〜1μmの間で
適宜選択されるが、有機エレクトロルミネッセンス素子
の駆動の点からは低抵抗であることが望ましい。具体的
には、シート抵抗100Ω/□以下のものが用いられて
おり、10Ω/□程度の小さなシート抵抗のものであれ
ばさらに好ましい。
The thickness of the anode is usually appropriately selected from the range of 10 to 1 μm, but it is desirable that the anode has a low resistance in terms of driving the organic electroluminescence element. Specifically, a sheet resistance of 100 Ω / □ or less is used, and a sheet resistance of about 10 Ω / □ is more preferable.

【0010】有機エレクトロルミネッセンス素子におけ
る基板としては、ガラスが最も頻繁に用いられるが、ポ
リカーボネートやポリイミドなどのプラスチック板やフ
ィルムあるいは石英などでもかまわない。ただし、基板
の上に透明な陽極を付けることが多いので、発光を取り
出す関係上、透明であることが望ましい。
Glass is most frequently used as a substrate in an organic electroluminescence element, but it may be a plastic plate or film of polycarbonate or polyimide, or quartz. However, since a transparent anode is often attached to the substrate, it is desirable that the substrate be transparent in terms of extracting light emission.

【0011】陽極の上には有機物層13が形成されてい
る。有機物層は、発光層だけからなる場合もあるが、素
子の特性向上や低電圧駆動のために、電子注入層、電子
輸送層、ホール輸送層、ホール注入層などの電荷輸送・
注入層を適宜挿入することが多く、これらの積層構成と
なっている。
An organic material layer 13 is formed on the anode. The organic layer may be composed of only the light-emitting layer. However, in order to improve the characteristics of the device and drive at a low voltage, the charge transport /
In many cases, an injection layer is appropriately inserted, and a stacked structure of these is adopted.

【0012】これまでに、陽極/発光層/陰極、陽極/
ホール輸送層/発光層/陰極、陽極/ホール注入層/ホ
ール輸送層/発光層/陰極、陽極/ホール輸送層/発光
層/電子輸送層/陰極、陽極/ホール注入層/ホール輸
送層/発光層/電子輸送層/陰極、などの構成を有する
有機エレクトロルミネッセンス素子が作製されている。
So far, anode / light-emitting layer / cathode, anode /
Hole transport layer / light emitting layer / cathode, anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode, anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode, anode / hole injection layer / hole transport layer / emission 2. Description of the Related Art An organic electroluminescence device having a structure such as layer / electron transport layer / cathode has been manufactured.

【0013】いずれの構成の素子においても、得られる
発光色は発光層に用いる有機化合物によって決まる。ま
た、発光層中に蛍光性色素をごく微量混ぜ込むことによ
り(ドーピング)、素子特性をより向上させ、あるいは
発光色を変化させることができる。現在までに、赤
(R)、緑(G)、青(B)を発する材料が各方面で開
発されている。従って、これらを適宜選択し組み合わせ
ることにより、フルカラー表示も含めて使用目的に応じ
た様々な色の発光素子が得られる。
In any of the devices having the above structures, the luminescent color obtained depends on the organic compound used for the luminescent layer. In addition, by mixing a very small amount of a fluorescent dye in the light emitting layer (doping), the device characteristics can be further improved, or the emission color can be changed. To date, materials emitting red (R), green (G), and blue (B) have been developed in various fields. Therefore, by appropriately selecting and combining these, light-emitting elements of various colors according to the purpose of use, including full-color display, can be obtained.

【0014】有機エレクトロルミネッセンス素子の発光
層に用いられる材料については、特に限定されるもので
はないが、電圧印加時にホールと電子とが注入され、こ
れらの再結合によりエレクトロルミネッセンスの発光を
生じるものであればよい。具体的には、ベンゾチアゾー
ル系、ベンゾオキサゾール系、金属キレ−ト化オキシノ
イド化合物、スチリルベンゼン系、オキサジアゾール誘
導体、金属錯体などがある。
The material used for the light-emitting layer of the organic electroluminescence element is not particularly limited, but it is a material in which holes and electrons are injected at the time of applying a voltage, and light is emitted by the recombination thereof. I just need. Specific examples include benzothiazole-based, benzoxazole-based, metal-chelated oxinoid compounds, styrylbenzene-based, oxadiazole derivatives, and metal complexes.

【0015】ホール注入層、ホール輸送層に用いられる
材料については、特に限定されるものではないが、ホー
ル輸送能が高いことが望ましい。また、あわせて電子注
入をブロックできれば、有機エレクトロルミネッセンス
素子の発光効率向上の点から望ましい。具体的には、ト
リフェニルアミン系、イミダゾール誘導体、ピラゾリン
誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導
体などの複素化合物などがある。
The material used for the hole injection layer and the hole transport layer is not particularly limited, but preferably has a high hole transport ability. In addition, it is desirable to be able to block the electron injection from the viewpoint of improving the luminous efficiency of the organic electroluminescence element. Specific examples include triphenylamines, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, oxadiazole derivatives, and complex compounds such as phthalocyanine derivatives.

【0016】電子輸送層に用いられる材料については特
に限定されるものではないが、電子輸送能が高いことが
望ましい。具体的には、トリス(8−キノリノール)ア
ルミニウム、ジフェニルキノン誘導体などがある。
The material used for the electron transporting layer is not particularly limited, but preferably has a high electron transporting ability. Specifically, there are tris (8-quinolinol) aluminum, diphenylquinone derivatives and the like.

【0017】これらの有機物層の膜厚は、50Åから5
μmの間で適宜選択されるが、ほとんどの場合、素子の
駆動電圧と有機物層の安定性の点から、50〜5000
Åの膜厚であることが多い。成膜方法としては、真空蒸
着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジ
ェット法などを適用することができるが、現在のところ
は真空蒸着法、スピンコート法で成膜する手法が最も広
く採用されている。
The thickness of these organic layers is from 50 ° to 5 °.
μm is selected as appropriate, but in most cases, from 50 to 5000 in view of the driving voltage of the device and the stability of the organic material layer.
The thickness is often Å. As a film forming method, a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, an ink jet method, and the like can be applied. At present, a method of forming a film by a vacuum deposition method or a spin coating method is the most widespread. Has been adopted.

【0018】有機物層の上には陰極14が形成されてい
る。陰極としては、ほとんどの場合、金属が用いられて
おり、有機物層への電子注入を有利にするために仕事関
数の小さい金属や合金、例えば、アルミニウム、インジ
ウム、マグネシウム、銀、マグネシウムと銀の合金、ア
ルミニウムとリチウムの合金などを用いることが望まし
い。
A cathode 14 is formed on the organic material layer. In most cases, a metal is used as the cathode, and a metal or alloy having a small work function, such as aluminum, indium, magnesium, silver, or an alloy of magnesium and silver, in order to make electron injection into the organic material layer advantageous. It is desirable to use an alloy of aluminum and lithium.

【0019】ただし、仕事関数の小さい金属は、電子注
入に関しては有利であるが、大気中では容易に酸化され
て電子注入電極としての機能を失うので、それを避ける
ための手法として、仕事関数の小さい金属の外側を仕事
関数の大きな金属で覆い、仕事関数の小さな金属が外界
に接触しないようにしたり、合金化したりすることが多
い。
However, although a metal having a small work function is advantageous with respect to electron injection, it is easily oxidized in the air and loses its function as an electron injection electrode. In many cases, the outside of a small metal is covered with a metal having a large work function so that the metal having a small work function does not come into contact with the outside world or is alloyed.

【0020】これらの金属を陰極に用いるための成膜方
法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法あるい
はスパッタリング法などがある。陰極の膜厚についても
50Åから5μmの間で適宜選択されるが、有機エレク
トロルミネッセンス素子の特性を高めるためにできる限
り低抵抗にすることが望ましい。
As a film forming method for using these metals for the cathode, there are a resistance heating evaporation method, an electron beam evaporation method and a sputtering method. The thickness of the cathode is also appropriately selected from 50 ° to 5 μm, but it is desirable to make the resistance as low as possible in order to enhance the characteristics of the organic electroluminescence device.

【0021】さらに、ほとんどの場合、信頼性確保のた
めに素子部を封止材15で覆う。封止は有機エレクトロ
ルミネッセンス素子内部に酸素分や水分が進入しないよ
うに施される。封止の手法についてもガラスや金属蓋に
よる中空封止や、あるいは素子上部に樹脂でシールする
方法などが提案されている。
Further, in most cases, the element portion is covered with a sealing material 15 to ensure reliability. Sealing is performed so that oxygen and moisture do not enter the inside of the organic electroluminescence element. Regarding a sealing method, a method of hollow sealing with a glass or metal lid, a method of sealing the upper part of the element with a resin, and the like have been proposed.

【0022】有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽
極と陰極で挟まれた発光層全体が面状発光し、発光面積
には制限がない。従って、液晶ディスプレイなどのバッ
クライトにも使用可能である。さらに、発光色について
も、発光層に使用する材料あるいは発光層中にドーピン
グする材料によって自由に決めることができる。
In an organic electroluminescence element, the entire light emitting layer sandwiched between an anode and a cathode emits planar light, and the light emitting area is not limited. Therefore, it can be used for a backlight such as a liquid crystal display. Further, the emission color can be freely determined depending on the material used for the emission layer or the material doped in the emission layer.

【0023】図1に示す有機エレクトロルミネッセンス
素子においては、電圧を印加すると、透明である基板1
1と陽極12を透過して、有機物層13のうちの発光層
からの発光16が得られる。
In the organic electroluminescence device shown in FIG. 1, when a voltage is applied, the transparent substrate 1
1 and the anode 12, the light emission 16 from the light emitting layer of the organic material layer 13 is obtained.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】これらの優れた特徴を
有する有機エレクトロルミネッセンス素子を実際に製造
する場合、素子の信頼性確保が重要な課題になる。
When an organic electroluminescence device having these excellent features is actually manufactured, it is important to ensure the reliability of the device.

【0025】そして、素子の信頼性確保に関する問題の
中でも、特にリーク電流を防ぐことが不可欠である。一
般に、良好な状態の有機エレクトロルミネッセンス素子
においては、整流比105程度の特性を示すが、リーク
電流が発生すると整流比は大きく低下する。リーク電流
は発熱を引き起こし、熱に弱い有機物を用いている有機
エレクトロルミネッセンス素子を容易に破壊する。ま
た、有機エレクトロルミネッセンス素子でディスプレイ
パネルを作製する場合、リーク電流の存在はクロストー
ク発生の原因となり、ディスプレイパネルとしては致命
的な欠陥となる。
It is essential to prevent a leak current among the problems related to ensuring the reliability of the element. In general, an organic electroluminescent element in a good state exhibits characteristics of a rectification ratio of about 10 5, but when a leak current occurs, the rectification ratio is greatly reduced. The leakage current causes heat generation, and easily destroys an organic electroluminescence element using an organic substance which is weak to heat. Further, when a display panel is manufactured using an organic electroluminescence element, the presence of a leak current causes crosstalk, which is a fatal defect for the display panel.

【0026】リーク電流は、いくつかの原因により発生
する。
The leak current is generated for several reasons.

【0027】まず、1つ目の原因としては、素子に用い
る有機材料に起因する原因がある。すなわち、図2に示
すように、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機物
層23が有機材料の結晶化などによって、膜中にピンホ
ール25と呼ばれる膜欠陥が生じることにより、陽極2
1と陰極24とが短絡し、リーク電流が発生することが
ある。
First, the first cause is caused by the organic material used for the device. That is, as shown in FIG. 2, the organic material layer 23 of the organic electroluminescence element generates a film defect called a pinhole 25 in the film due to crystallization of the organic material or the like.
1 and the cathode 24 may be short-circuited and a leak current may occur.

【0028】リーク電流発生の2つ目の原因としては、
素子作製工程におけるゴミ付着の問題がある。すなわ
ち、有機エレクトロルミネッセンス素子は1μm以下の
薄膜が積層された構造であるため、ごく微小なゴミが素
子に大きな影響を与える。図3に示すように、素子中に
ゴミ35が混入すると、均一な有機物層33が形成され
なくなり、リーク電流発生の原因となる。
The second cause of the leak current is as follows.
There is a problem of dust adhesion in the element manufacturing process. That is, since the organic electroluminescence element has a structure in which thin films having a thickness of 1 μm or less are stacked, extremely minute dust greatly affects the element. As shown in FIG. 3, when dust 35 is mixed in the element, a uniform organic material layer 33 is not formed, which causes a leak current.

【0029】リーク電流発生の3つ目の原因としては、
画素のエッジ近傍、特に陽極エッジ近傍において、有機
物層が所定の膜厚よりも薄くなることに起因するものが
ある。すなわち、図4に示すように、有機物層43の膜
厚が画素発光部において、均一になっていないときに
は、有機物層43が他よりも薄くなった部分に電流が集
中し、リーク電流になって現れる。
The third cause of the leak current is as follows.
In the vicinity of the edge of the pixel, particularly in the vicinity of the anode edge, there is a case where the organic material layer becomes thinner than a predetermined thickness. That is, as shown in FIG. 4, when the film thickness of the organic material layer 43 is not uniform in the pixel light emitting portion, current concentrates on a portion where the organic material layer 43 is thinner than the others, resulting in a leak current. appear.

【0030】つまり、有機エレクトロルミネッセンス素
子のリーク電流発生の問題は、有機物層に起因してい
る。本来、有機エレクトロルミネッセンス素子は薄型で
あることが優れた特徴の1つであるが、上記の問題は逆
に有機物層の膜厚が多くの場合50〜5000Å程度で
あるために生じる問題であると言える。
That is, the problem of the generation of a leak current in the organic electroluminescence element is caused by the organic layer. Originally, one of the outstanding characteristics of an organic electroluminescence element is that it is thin. However, the above problem is caused by the fact that the organic material layer has a thickness of about 50 to 5000 ° in many cases. I can say.

【0031】現在、薄型ディスプレイパネルとして広く
実用化されている液晶ディスプレイの厚さがmmのオー
ダーであることを考慮すると、有機エレクトロルミネッ
センス素子を実用化する場合、有機物層膜厚が現在のよ
うに50〜5000Å程度の薄さである必要は全くな
い。有機物層膜厚がcmオーダーまで厚くならない限
り、有機エレクトロルミネッセンス素子の薄型であると
いう優れた特徴は、実用レベルにおいては全く失われな
い。
Considering that the thickness of a liquid crystal display which is currently widely used as a thin display panel is on the order of mm, when an organic electroluminescent element is put into practical use, the thickness of the organic material layer is not as large as that of the present. It need not be as thin as 50-5000 °. As long as the thickness of the organic material layer is not increased to the order of cm, the excellent characteristic of the organic electroluminescent element being thin is not lost at a practical level.

【0032】現在、各方面で研究・開発されている有機
エレクトロルミネッセンス素子の有機物層膜厚が50〜
5000Å程度であるのは、素子に用いる有機物材料の
特性によるものである。有機エレクトロルミネッセンス
素子は有機物に電流が流れることにより発光が得られる
が、有機物に電流を流すためには106V/cm程度の
強電界が必要である。したがって、有機物層の膜厚を大
幅に厚くすると、素子駆動電圧が上昇するので、やむな
く50〜5000Åという薄膜になっている。
At present, the thickness of the organic layer of the organic electroluminescent device which is being researched and developed in various fields is 50 to 50%.
The reason that the angle is about 5000 ° is due to the characteristics of the organic material used for the device. The organic electroluminescent element can emit light by passing a current through an organic substance, but requires a strong electric field of about 10 6 V / cm to pass a current through the organic substance. Therefore, when the thickness of the organic material layer is greatly increased, the device driving voltage is increased, so that the thickness is inevitably reduced to 50 to 5000 °.

【0033】そして、現状の50〜5000Åという薄
さゆえに、有機薄膜中におけるピンホールの発生、ある
いは素子中に混入した微小ゴミの付着、あるいは電極エ
ッジ近傍における膜厚の不均一性といった、信頼性の問
題が生じる。リーク電流が発生すると、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子を発光素子に用いたディスプレイパ
ネルを作製する場合、クロストーク発生となり、致命的
な影響を与えることになる。
Because of the current thinness of 50 to 5000 °, reliability such as generation of pinholes in the organic thin film, adhesion of fine dust mixed in the element, and nonuniformity of the film thickness near the electrode edge is considered. Problem arises. When a leak current occurs, crosstalk occurs when a display panel using an organic electroluminescence element as a light emitting element is produced, which has a fatal effect.

【0034】したがって、今後、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を実用化するに当たり、歩留まり向上、信
頼性向上のためには、有機物層の膜厚を大幅に厚くする
ことが効果的であるといえる。
Therefore, in practical use of an organic electroluminescence device in the future, it can be said that it is effective to greatly increase the thickness of the organic material layer in order to improve yield and reliability.

【0035】例えば、有機物層膜厚を100μmという
現状よりも1000倍程度厚くできたとすれば、有機物
層にピンホールが発生することは防がれる。また、図5
に示すように、たとえ素子中に微小ゴミ55が付着混入
しても、有機物層53が十分に厚いためショートが起こ
りにくく、素子リークは大幅に減少する。さらに、電極
エッジ近傍における膜厚の不均一性の問題も、厚膜であ
るために無視することができ、実用化に向けての問題が
大幅に改善される。
For example, if the thickness of the organic material layer is 100 μm, which is about 1000 times greater than the current state, the occurrence of pinholes in the organic material layer can be prevented. FIG.
As shown in (2), even if the fine dust 55 adheres to the element, short circuit hardly occurs because the organic material layer 53 is sufficiently thick, and the element leakage is greatly reduced. Furthermore, the problem of non-uniformity of the film thickness near the electrode edge can be neglected because of the thick film, and the problem for practical use is greatly improved.

【0036】ただし、有機物層の膜厚を大幅に厚くする
ためには、多くの課題がある。まず、有機物層の膜厚を
厚くしても、素子駆動電圧上昇は抑えなければならな
い。そのためには、有機物層の抵抗値を下げる必要があ
る。現在用いられている有機材料のキャリア移動度は1
-7〜10-3cm2/VS程度であるため、さらに移動度
の高い有機物材料を開発し、あるいは現状の材料に無機
材料を混ぜるなどの方法が考えられるが、いずれの方法
も現時点では不十分であり、今後の課題として残るもの
である。また、成膜方法についても、現在よく用いられ
る真空蒸着法やスピンコーティング法では、素子部に付
着せずに無駄になる材料が多いので、コスト的な観点か
らインクジェット法やロールコーティング法などが好ま
しいと思われる。
However, there are many problems to greatly increase the thickness of the organic material layer. First, even if the thickness of the organic material layer is increased, an increase in the element driving voltage must be suppressed. For that purpose, it is necessary to lower the resistance value of the organic material layer. Currently used organic materials have a carrier mobility of 1
Since it is about 0 -7 to 10 -3 cm 2 / V S, it is conceivable to develop an organic material having a higher mobility or to mix an inorganic material with the current material. This is not enough and will remain as a future task. In addition, as for a film forming method, in a vacuum evaporation method and a spin coating method which are often used at present, since many materials are wasted without being attached to an element portion, an ink jet method or a roll coating method is preferable in terms of cost. I think that the.

【0037】一方、有機物層の膜厚が現状よりも厚い有
機エレクトロルミネッセンス素子(これ以降は「厚膜タ
イプ有機エレクトロルミネッセンス素子」と記す)を作
製するためには、素子駆動電圧以外にも、現状の有機エ
レクトロルミネッセンス素子(これ以降は「薄膜タイプ
有機エレクトロルミネッセンス素子」と記す)とは別の
課題が発生する。
On the other hand, in order to manufacture an organic electroluminescent device having a thicker organic material layer than the present condition (hereinafter referred to as “thick film type organic electroluminescent device”), in addition to the device driving voltage, the present invention Another problem arises from the organic electroluminescent device (hereinafter referred to as “thin film type organic electroluminescent device”).

【0038】厚膜タイプ有機エレクトロルミネッセンス
素子において最も考慮すべき課題は、有機物層上の陰極
分離方法である。陰極分離は薄膜タイプ有機エレクトロ
ルミネッセンス素子においても大きな技術課題となって
おり、さまざまな方法が提案されている。
The most important issue to consider in the thick-film type organic electroluminescence device is a method of separating the cathode on the organic material layer. Cathode separation is also a major technical problem in thin-film type organic electroluminescence devices, and various methods have been proposed.

【0039】例えば、特開平8−315981号公報に
おいては、電極付き基板上に高さ数μm〜数十μmの絶
縁性逆テーパー形状構造物を設置した後、陰極として用
いる金属を蒸着するという方法が提案されている。ま
た、特開平5−275172号公報においては、電極付
き基板状に陽極パターンと平行に高さ数μm〜数十μm
の絶縁の構造物を設置した後、陰極として用いる金属を
基板に対して斜め方向から蒸着し、絶縁性構造物の影を
利用して陰極分離を行う方法が提案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-315981 discloses a method in which an insulating reverse tapered structure having a height of several μm to several tens μm is provided on a substrate with electrodes, and then a metal used as a cathode is deposited. Has been proposed. Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-275172, a height of several μm to several tens μm is provided in a substrate with electrodes in parallel with the anode pattern.
A method has been proposed in which a metal to be used as a cathode is deposited obliquely on a substrate after the insulating structure is installed, and the cathode is separated using the shadow of the insulating structure.

【0040】すなわち、いずれも有機物層成膜前の陽極
付き基板に、何らかの構造物を設置し、有機物層上の電
極を成膜するときに構造物の影を利用することにより、
電極分離を行っている。いずれの手法においても、有機
物層成膜前に陽極付き基板上に構造物を設置している。
これは有機物の耐久性によるものである。有機物成膜後
に有機物層上に何らかの構造物を設置することは、有機
物の水分や有機溶媒への耐久性を考慮すると難しく、従
来のウエットプロセスを用いることができないことによ
るものである。
That is, in any case, by placing some structure on the substrate with the anode before forming the organic material layer, and utilizing the shadow of the structure when forming the electrode on the organic material layer,
Electrodes are separated. In any of the methods, a structure is placed on a substrate with an anode before forming an organic material layer.
This is due to the durability of the organic matter. It is difficult to install any structure on the organic material layer after the organic material film formation in consideration of the durability of the organic material to moisture and an organic solvent, and this is because a conventional wet process cannot be used.

【0041】しかし、有機物層上の電極を分離するため
に、電極付き基板上に絶縁性構造物を設置する方法は、
薄膜タイプ有機エレクトロルミネッセンス素子において
は非常に効果的であるが、厚膜タイプ有機エレクトロル
ミネッセンス素子には用いることができない。
However, in order to separate the electrodes on the organic material layer, a method of installing an insulating structure on a substrate with electrodes is as follows.
Although it is very effective in a thin film type organic electroluminescence device, it cannot be used in a thick film type organic electroluminescence device.

【0042】すなわち、有機物層の膜厚が大幅に増加す
ると、陽極付き基板上の構造物が有機物層に隠れてしま
うのである。陰極分離のために用いられる絶縁性構造物
の高さは数μm〜数十μm程度である。これ以上に高く
することは、構造物の幅が30μm程度であることを考
慮すると構造物が倒れる恐れがある。したがって、有機
物層の膜厚が1μm以上になってくると、絶縁性構造物
が厚膜の有機物層に埋もれてしまい、陰極分離できなく
なる。
That is, when the thickness of the organic material layer is greatly increased, the structure on the substrate with the anode is hidden by the organic material layer. The height of the insulating structure used for the cathode separation is about several μm to several tens μm. If the height is set higher than this, the structure may fall down in consideration of the fact that the width of the structure is about 30 μm. Therefore, when the thickness of the organic material layer becomes 1 μm or more, the insulating structure is buried in the thick organic material layer, and the cathode cannot be separated.

【0043】また以前から、薄膜タイプ有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の陰極分離にシャドウマスクを用い
る方法が用いられており、これを厚膜タイプ有機エレク
トロルミネッセンス素子に応用する方法が考えられる。
In the past, a method using a shadow mask has been used for the cathode separation of a thin film type organic electroluminescence element, and a method of applying this method to a thick film type organic electroluminescence element can be considered.

【0044】しかし、シャドウマスクを用いる方法は、
マスクの位置合わせ精度や加工精度、あるいはシャドウ
マスク自体の重量によるたわみの影響があり、薄膜タイ
プ有機エレクトロルミネッセンス素子作製においても難
しい問題として残っていた。その上、比較的柔らかい有
機物層が厚く成膜された状態にシャドウマスクを設置す
ると、有機物層に傷がつく恐れがあり、厚膜タイプ有機
エレクトロルミネッセンス素子に応用することはさらに
難しい問題となる。したがって、厚膜タイプ有機エレク
トロルミネッセンス素子にシャドウマスクを用いる方法
は、実際の製造において難しい方法であるといえる。
However, a method using a shadow mask is as follows.
Deflection due to mask positioning accuracy and processing accuracy, or the weight of the shadow mask itself, has remained a difficult problem even in the production of thin-film type organic electroluminescence devices. In addition, if a shadow mask is placed in a state where a relatively soft organic material layer is formed thick, the organic material layer may be damaged, and it becomes more difficult to apply the organic material layer to a thick-film type organic electroluminescence device. Therefore, it can be said that the method of using the shadow mask for the thick film type organic electroluminescence element is a difficult method in actual manufacturing.

【0045】[0045]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、透明基
板上に少なくとも、陽極と、画素発光部のある有機物層
と、陰極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子
の電極形成方法において、有機物層の膜厚を従来よりも
大幅に厚くした所定厚さの有機物層を成膜し、次いで、
高エネルギービームを用いて、画素発光部以外の有機物
層を、陰極ラインパターンと平行になるようにかつ有機
物層の膜厚に対して25%〜75%除去して陰極分離用
の溝を形成し、続いて、有機物層の全面に陰極としての
金属を蒸着することを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の電極形成方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a method for forming an electrode of an organic electroluminescence device having at least an anode, an organic material layer having a pixel light emitting portion, and a cathode on a transparent substrate. An organic material layer of a predetermined thickness whose film thickness is significantly thicker than before is formed, and then,
Using a high-energy beam, the organic material layer other than the pixel light emitting portion is removed in parallel with the cathode line pattern and 25% to 75% of the film thickness of the organic material layer to form a groove for cathode separation. Subsequently, there is provided a method for forming an electrode of an organic electroluminescence element, wherein a metal as a cathode is deposited on the entire surface of the organic material layer.

【0046】すなわち、我々は、今後、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子を広く実用化して生産性を向上させ
るためには、有機物層の膜厚を厚くすることが有効であ
ると考え、その際、有機物層上の陰極を確実に分離でき
る技術的課題を解決することが不可欠であると考え、本
発明を完成させるに至ったものである。より詳しく説明
すると、我々は、従来の場合よりも大幅に厚い所定厚さ
(例えば1μm〜100μm)の有機物層を成膜した後
に陰極を分離する方法として、画素発光部以外の有機物
層に所定幅(例えば1μm〜10μm)の溝を形成し、
この溝を陰極分離に用いる手法を発明するに至ったもの
である。そして、有機物層に幅10μm程度、深さ1μ
m程度の高度加工を行うために、例えばエキシマレーザ
ーを用いることにしたものである。
That is, we believe that it is effective to increase the thickness of the organic material layer in order to improve the productivity by practically using the organic electroluminescence element widely in the future. The present inventors thought that it was essential to solve the technical problem of reliably separating the cathode of the present invention, and completed the present invention. More specifically, as a method of forming an organic material layer having a predetermined thickness (for example, 1 μm to 100 μm) which is much larger than the conventional case, and separating the cathode, a predetermined width is applied to the organic material layers other than the pixel light emitting portion. Forming a groove (for example, 1 μm to 10 μm),
The inventors have invented a method of using this groove for cathode separation. The organic material layer has a width of about 10 μm and a depth of 1 μm.
For example, an excimer laser is used in order to perform high-level processing of about m.

【0047】エキシマレーザーは、希ガスとハロゲンの
励起子を利用した、パルスでのみ発振する紫外レーザー
である。発振波長はガスの組み合わせによって決まり、
ArF:193nm、KrF:248nm、XeCl:
308nmである。
An excimer laser is an ultraviolet laser that uses a rare gas and halogen excitons and oscillates only in pulses. The oscillation wavelength is determined by the combination of gases,
ArF: 193 nm, KrF: 248 nm, XeCl:
308 nm.

【0048】エキシマレーザーは、YAGレーザーやC
2レーザーのような赤外レーザーによる熱加工プロセ
スを用いるものではなく、光化学的な現象を用いるもの
であり、エキシマレーザー光を照射すると照射部分が瞬
間的に分解・飛散する(アブレーション)ので、赤外レ
ーザーよりも微細加工が可能である。
Excimer lasers include YAG lasers and C
It does not use a thermal processing process using an infrared laser such as an O 2 laser, but uses a photochemical phenomenon. When excimer laser light is irradiated, the irradiated part instantaneously decomposes and scatters (ablation). Finer processing is possible than infrared lasers.

【0049】エキシマレーザーによって有機物を加工す
るには、有機物の吸光係数、発振レーザー波長、照射エ
ネルギー密度(フルエンス)の各パラメーターを考慮す
ればよい。エキシマレーザーの加工微精度は数μmであ
り、加工形状の再現精度は1μm以下である。また、パ
ルスごとにサブミクロン深さで加工するので、深さ方向
の制御も容易である。
In order to process an organic substance by using an excimer laser, it is only necessary to consider parameters such as the absorption coefficient of the organic substance, the oscillation laser wavelength, and the irradiation energy density (fluence). The processing fine precision of the excimer laser is several μm, and the reproduction precision of the processed shape is 1 μm or less. In addition, since processing is performed at a submicron depth for each pulse, control in the depth direction is easy.

【0050】したがって、有機物層の膜厚が十分に厚い
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、適当な
エキシマレーザー照射条件を定めることにより、画素発
光部以外の領域に陰極分離のための溝を形成することが
できるのである。
Therefore, in an organic electroluminescent device having a sufficiently thick organic material layer, it is possible to form a groove for cathode separation in a region other than the pixel light emitting portion by determining appropriate excimer laser irradiation conditions. You can.

【0051】有機物層にエキシマレーザーによって溝を
形成した後に、陰極として用いるための金属を有機物層
全面に蒸着すると、アルミニウムの蒸着面が溝により分
断されて、陰極分離ができる。
After a groove is formed in the organic material layer by an excimer laser and a metal to be used as a cathode is vapor-deposited on the entire surface of the organic material layer, the vapor-deposited surface of aluminum is divided by the groove to perform cathode separation.

【0052】ここで、エキシマレーザーなどの高エネル
ギービームを用いて画素発光部以外の有機物層をその膜
厚に対して25%〜75%除去することで陰極分離用の
溝を形成するのは、それが25%に満たない場合には陰
極分離が充分に行われず、逆に75%を超える場合には
溝形成のための時間及びコストがいたずらに増大するか
らである。
Here, a groove for cathode separation is formed by removing an organic material layer other than the pixel light emitting portion by 25% to 75% with respect to its film thickness using a high energy beam such as an excimer laser. If it is less than 25%, the cathode separation will not be sufficiently performed, and if it exceeds 75%, the time and cost for forming the groove will increase unnecessarily.

【0053】本発明に係る電極形成方法にあっては、有
機物層の膜厚が、1μm〜100μmであるのが好まし
い。これは、有機物層の膜厚が1μmに満たないときは
有機エレクトロルミネッセンス素子の歩留り向上、信頼
性向上の効果がほとんど現れず、一方、有機物層の膜厚
が100μmを超えるときは有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の製造コストがいたずらに上昇するからであ
る。
In the electrode forming method according to the present invention, the thickness of the organic material layer is preferably 1 μm to 100 μm. This is because when the film thickness of the organic material layer is less than 1 μm, the effect of improving the yield and reliability of the organic electroluminescence device hardly appears, while when the film thickness of the organic material layer exceeds 100 μm, the organic electroluminescence device does not. This is because the manufacturing cost of the device increases unnecessarily.

【0054】本発明に係る電極形成方法にあっては、画
素発光部以外の有機物層の除去が、機物層下地の陽極の
現れないものであるのが好ましい。これは、有機物層を
その膜厚に対して25%〜75%の割合で除去するとき
にその下地にある陽極が現れると、上下電極の短絡が起
きるおそれがあり、陰極分離を行うことができなくなる
からである。
In the electrode forming method according to the present invention, it is preferable that the removal of the organic material layer other than the pixel light emitting portion does not show the anode under the material layer. This is because when the organic material layer is removed at a rate of 25% to 75% with respect to its thickness, if the underlying anode appears, a short circuit may occur between the upper and lower electrodes, and the cathode can be separated. Because it is gone.

【0055】本発明に係る電極形成方法にあっては、高
エネルギービームで有機物層に形成する溝の幅が、1μ
m〜10μmであるのが好ましい。これは、溝の幅が1
μmに満たないときは陰極分離の効果がほとんど現れ
ず、一方、その幅が10μmを超えるときは溝形成のた
めの時間及びコストがいたずらに増大するからである。
In the electrode forming method according to the present invention, the width of the groove formed in the organic material layer by the high energy beam is 1 μm.
m to 10 μm. This means that the width of the groove is 1
When the width is less than μm, the effect of the cathode separation hardly appears. On the other hand, when the width exceeds 10 μm, the time and cost for forming the groove are unnecessarily increased.

【0056】[0056]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて説明する。なお、下記内容はあくまでも
一例であり、特に本発明を限定するものではない。ま
た、厚膜タイプ有機エレクトロルミネッセンス素子の発
光特性においては、現在のところ不十分であり、有機材
料の改良などが必要であることを付記しておく。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following contents are merely examples, and do not particularly limit the present invention. Further, it should be noted that the light-emitting characteristics of the thick-film type organic electroluminescent device are insufficient at present and that improvement of the organic material is required.

【0057】実施例1市販されている三容真空株式会社
製のITO導電膜付き厚さ1.1mmのホウケイ酸ガラ
ス基板41をイソプロパノールで3分間、超音波洗浄処
理した後に、蒸気洗浄処理を5分間行った。なお、IT
Oの膜厚は触針式膜厚計で測定したところ1600Åで
あり、ITO表面は凹凸が少ない平坦な状態であった。
また、シート抵抗値は20Ω/□であった。
Example 1 A commercially available borosilicate glass substrate 41 having a thickness of 1.1 mm with an ITO conductive film manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd. was subjected to ultrasonic cleaning with isopropanol for 3 minutes, followed by vapor cleaning. Minutes. In addition, IT
The thickness of O was 1600 ° as measured by a stylus type thickness gauge, and the ITO surface was flat with little unevenness.
The sheet resistance was 20Ω / □.

【0058】続いて、よく知られた一般的なフォトリソ
グラフィ法により、ITOをエッチング処理し、幅15
0μm、ラインパターン間30μmのITOの陽極パタ
ーンを形成し、30mm×30mmの大きさに切断し
て、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極付き基板
とした。
Subsequently, the ITO is etched by a well-known general photolithography method to have a width of 15 mm.
An anode pattern of ITO having a thickness of 0 μm and a line pattern of 30 μm was formed, and cut into a size of 30 mm × 30 mm to obtain a substrate with an anode for an organic electroluminescence element.

【0059】続いて、よく知られた一般的なフォトリソ
グラフィ法とスッパタリング法により、画素間をつなぐ
配線部分だけに、補助電極としてのニッケルを1500
Åの膜厚になるように成膜した。このとき、陽極画素発
光部となる150μm×150μmの部分にはニッケル
を成膜せずに、ITOがそのまま表面にむき出しになる
ようにした。
Subsequently, by a well-known general photolithography method and a sputtering method, nickel as an auxiliary electrode is applied to only the wiring portion connecting the pixels with 1500.
The film was formed to have a thickness of Å. At this time, nickel was not formed on the 150 μm × 150 μm portion serving as the anode pixel light emitting portion, and the ITO was exposed to the surface as it was.

【0060】ITOは陰極に用いる金属に比べて抵抗率
が高く、有機エレクトロルミネッセンス素子でディスプ
レイパネルを作製するときのように100μm以下のフ
ァインパターンにする場合、ITOだけでは配線抵抗に
よる電圧降下が発生するため、補助電極を設置する必要
がある。念のため、ニッケルを成膜する前後の抵抗を測
定したところ、ニッケルを成膜しないITOだけのパタ
ーンの場合は、抵抗値が1kΩであったが、ニッケルを
成膜することにより抵抗値は200Ωに低減した。これ
により、ニッケルが補助電極として機能していることを
確認した。
The ITO has a higher resistivity than the metal used for the cathode, and when a fine pattern of 100 μm or less is used as in the case of manufacturing a display panel using an organic electroluminescent element, a voltage drop due to the wiring resistance occurs only with the ITO. Therefore, it is necessary to provide an auxiliary electrode. As a precautionary measure, the resistance before and after the formation of nickel was measured. The resistance was 1 kΩ in the case of the pattern of only ITO without the formation of nickel, but the resistance was 200 kΩ by forming the nickel. Reduced to This confirmed that nickel functions as an auxiliary electrode.

【0061】続いて、純水とイソプロパノールとで超音
波洗浄処理を3分間行い、イソプロパノール蒸気洗浄処
理を5分間行い、基板陽極の表面を洗浄した。
Subsequently, ultrasonic cleaning was performed with pure water and isopropanol for 3 minutes, and vapor cleaning with isopropanol was performed for 5 minutes to clean the surface of the substrate anode.

【0062】続いて、陽極付き基板のUVオゾン照射処
理を行った。ITOガラス基板を洗浄後、すぐに5分間
照射し、陽極表面の残留有機成分を除去した。
Subsequently, the substrate with the anode was subjected to UV ozone irradiation treatment. Immediately after washing the ITO glass substrate, irradiation was performed for 5 minutes to remove residual organic components on the anode surface.

【0063】続いて、厚膜タイプ有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の有機物層をよく知られたスピンコーティ
ング法により成膜した。有機物層には、ホール輸送性の
ポリN−ビニルカルバゾールを用いた。膜厚を通常より
も大幅に厚くするために、スピンコーティング時の回転
数を大きく落とすことで対応した。膜厚を触針計にて確
認したところ10μmであり、厚膜タイプ有機エレクト
ロルミネッセンス素子の有機物層としての条件であるこ
とを確認した。
Subsequently, an organic layer of the thick-film type organic electroluminescence device was formed by a well-known spin coating method. For the organic material layer, poly N-vinyl carbazole having a hole transporting property was used. In order to make the film thickness much larger than usual, the number of revolutions during spin coating was greatly reduced. When the film thickness was confirmed with a stylus meter, it was 10 μm, and it was confirmed that the condition was an organic material layer of a thick film type organic electroluminescence device.

【0064】続いて、厚膜の有機物層に陰極分離のため
の溝を形成した。すなわち、発振波長248mのKrF
エキシマレーザーを、画素発光部には当たらないよう
に、かつ、陽極ITOと直交するようなパターンになる
ように照射し、有機物層を除去した。
Subsequently, a groove for cathode separation was formed in the thick organic material layer. That is, KrF having an oscillation wavelength of 248 m
The organic material layer was removed by irradiating an excimer laser so as not to impinge on the pixel light emitting portion and in a pattern perpendicular to the anode ITO.

【0065】有機物層上に溝を形成するためにはレーザ
ー強度を大きく落とす必要がある。我々は、発振パルス
繰り返し数を10Hz以下、パルスエネルギーを10m
J以下にした。本実施例においては、照射のショット数
をあらかじめ条件設定しておき、有機物層の50%の深
さで溝が形成されるようにした。有機物層の膜厚は10
μmなので、深さ5μmの溝を形成したことになる。
In order to form a groove on the organic material layer, it is necessary to greatly reduce the laser intensity. We set the oscillation pulse repetition rate to 10 Hz or less and the pulse energy to 10 m.
J or less. In this embodiment, the number of irradiation shots is set in advance so that a groove is formed at a depth of 50% of the organic material layer. The thickness of the organic layer is 10
μm, it means that a groove having a depth of 5 μm was formed.

【0066】続いて、上記基板を、抵抗加熱式蒸着機の
電極成膜用チャンバーに移し、1×10-6torrより
も高い真空度で、陰極として用いるアルミニウムリチウ
ム合金を1500Å蒸着した。このとき、蒸着源と基板
との間にはシャドウマスクをセットせずに、画素発光部
を含む全面が蒸着されるようにした。
Subsequently, the substrate was transferred to an electrode deposition chamber of a resistance heating type vapor deposition machine, and an aluminum-lithium alloy used as a cathode was vapor-deposited at 1500 ° C. at a degree of vacuum higher than 1 × 10 −6 torr. At this time, no shadow mask was set between the evaporation source and the substrate, and the entire surface including the pixel light emitting portion was evaporated.

【0067】続いて、大気中での水分や酸素分による素
子の劣化を防ぐための封止処理を行った。陰極のアルミ
ニウムまで蒸着が終わった基板を電極成膜用チャンバー
から封止用グローブボックスに移し、中空構造にしたガ
ラスを紫外線硬化タイプの高分子樹脂を用いて張り合わ
せ、紫外線照射により硬化して中空封止とした。封止処
理についての図は省略する。
Subsequently, a sealing process was performed to prevent the element from being deteriorated by moisture and oxygen in the atmosphere. The substrate, which has been vapor-deposited up to the cathode aluminum, is transferred from the electrode deposition chamber to the sealing glove box, and the glass having the hollow structure is bonded using a UV-curable polymer resin and cured by UV irradiation to form a hollow seal. I stopped it. Illustration of the sealing process is omitted.

【0068】以上の工程により、サイズ100μm×1
00μmの発光画素がマトリックスに配置された、厚膜
タイプ有機エレクトロルミネッセンス素子が完成した。
この有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、図
5に示すように、たとえ素子中に微小ゴミ55が付着混
入しても、有機物層53が十分に厚いためショートが起
こりにくく、素子リークは大幅に減少した。
By the above steps, the size of 100 μm × 1
A thick-film type organic electroluminescent device in which 00 μm light-emitting pixels are arranged in a matrix was completed.
In this organic electroluminescence element, as shown in FIG. 5, even if the fine dust 55 adheres to the element, the organic substance layer 53 is sufficiently thick, so that a short circuit is unlikely to occur, and the element leakage is greatly reduced. did.

【0069】比較例1 通常よりも大幅に厚い有機物層を成膜するまでは実施例
1と全く同様に行い、有機物層に陰極分離のための溝を
形成する手法として、YAGレーザーを用いた。続い
て、実施例1と同様に、陰極となるアルミニウム蒸着、
封止処理を行い、これを比較例1とした。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out until an organic material layer was formed which was much thicker than usual. A YAG laser was used as a technique for forming a groove for separating the cathode in the organic material layer. Subsequently, in the same manner as in Example 1, aluminum was deposited as a cathode,
A sealing treatment was performed, and this was designated as Comparative Example 1.

【0070】YAGレーザーは、エキシマレーザーとは
異なり、その発振波長が赤外領域である。したがって、
有機物層上にYAGレーザーを照射すると、熱的な加工
が行われる。
Unlike an excimer laser, a YAG laser has an oscillation wavelength in the infrared region. Therefore,
When the organic layer is irradiated with a YAG laser, thermal processing is performed.

【0071】比較例2 通常よりも大幅に厚い有機物層の成膜と、さらに有機物
層への溝形成に関しては、実施例1と同様にKrFエキ
シマレーザーを用いたが、レーザー照射時間を長くし
て、ITOの陽極表面が現れるまで、つまり有機物層の
100%を除去して溝を形成した。続いて、実施例1と
同様に、陰極となるアルミニウム蒸着、封止処理を行
い、これを比較例2とした。
Comparative Example 2 For forming an organic material layer much larger than usual and forming grooves in the organic material layer, a KrF excimer laser was used as in Example 1, but the laser irradiation time was increased. A groove was formed until the surface of the anode of ITO appeared, that is, 100% of the organic material layer was removed. Subsequently, in the same manner as in Example 1, aluminum was vapor-deposited as a cathode and sealing treatment was performed.

【0072】比較例3 通常よりも大幅に厚い有機物層の成膜と、さらに有機物
層への溝形成に関しては、実施例1と同様にKrFエキ
シマレーザーを用いたが、レーザー照射時間を短くし
て、つまり有機物層のうち10%を除去し溝を形成し
た。つまり、膜厚10μmの有機物層に深さ1μmの溝
を形成した。続いて、実施例1と同様に、陰極となるア
ルミニウム蒸着、封止処理を行い、これを比較例3とし
た。
Comparative Example 3 The KrF excimer laser was used in the same manner as in Example 1 for forming an organic material layer much thicker than usual and forming a groove in the organic material layer. That is, a groove was formed by removing 10% of the organic material layer. That is, a groove having a depth of 1 μm was formed in the organic layer having a thickness of 10 μm. Subsequently, in the same manner as in Example 1, aluminum as a cathode was vapor-deposited and sealed, and this was designated as Comparative Example 3.

【0073】比較例4 有機物層の膜厚を従来の薄膜タイプ有機エレクトロルミ
ネッセンス素子程度である5000Åにして、実施例1
と同様に、KrFエキシマレーザーにより有機物層に溝
を形成した。エキシマレーザー照射時間は比較例3より
もさらに短くした。これを比較例4とした。
Comparative Example 4 Example 1 was repeated except that the thickness of the organic material layer was set to 5000 ° which is about the same level as that of a conventional thin film type organic electroluminescence device.
Similarly to the above, grooves were formed in the organic material layer using a KrF excimer laser. Excimer laser irradiation time was shorter than that of Comparative Example 3. This was designated as Comparative Example 4.

【0074】次に、実施例1、比較例1〜比較例3で作
製した厚膜タイプ有機エレクトロルミネッセンス素子の
陰極が分離されているかどうかを、テスターを用いて確
認した。
Next, it was confirmed by using a tester whether or not the cathodes of the thick-film type organic electroluminescent devices manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were separated.

【0075】そして、実施例1の厚膜タイプ有機エレク
トロルミネッセンス素子において、有機物層上の陰極の
分離状態を確認したところ、有機物層に形成した溝によ
ってラインパターンに分離されていることが分かった。
Then, in the thick-film type organic electroluminescence device of Example 1, the separation state of the cathode on the organic material layer was confirmed, and it was found that the cathode was separated into a line pattern by the groove formed in the organic material layer.

【0076】また、有機物層に形成した溝の寸法を測定
すると、幅は5±0.5μm、深さは5±0.5μmで
あり、エキシマレーザーを用いた加工が溝形成に有効で
あることが分かった。また、有機物層膜厚が10μmで
あるために、エキシマレーザー照射によっても陽極表面
が現れることはなく、短絡による影響は見られなかっ
た。
When the dimensions of the groove formed in the organic material layer were measured, the width was 5 ± 0.5 μm and the depth was 5 ± 0.5 μm, indicating that processing using an excimer laser was effective for forming the groove. I understood. Further, since the thickness of the organic material layer was 10 μm, the anode surface did not appear even by excimer laser irradiation, and the influence of the short circuit was not observed.

【0077】比較例1については、溝によって陰極は分
離されなかった。顕微鏡で確認したところ、溝加工部分
周辺がいったん融けており、YAGレーザーにより熱加
工では不十分であることが分かった。
In Comparative Example 1, the cathode was not separated by the groove. When confirmed by a microscope, it was found that the periphery of the groove processing portion had once melted, and that thermal processing with a YAG laser was insufficient.

【0078】比較例2については、陰極分離はされてい
たが、陽極のITOとの間で短絡が起こっている個所が
見られた。
In Comparative Example 2, although the cathode was separated, a point where a short circuit occurred between the anode and ITO was observed.

【0079】比較例3においては、有機物層上の溝が浅
く、陰極分離が不十分であった。
In Comparative Example 3, the grooves on the organic material layer were shallow, and the cathode separation was insufficient.

【0080】比較例4においては、エキシマレーザー照
射により、陽極のITOが現れるまで有機物層が除去さ
れており、比較例2と同様に陽極との間で短絡が起こっ
ていた。
In Comparative Example 4, the organic material layer was removed by excimer laser irradiation until the ITO of the anode appeared, and a short circuit occurred with the anode as in Comparative Example 2.

【0081】なお、いずれの厚膜タイプ有機エレクトロ
ルミネッセンス素子においても、有機物層が大幅に厚い
こと、また用いた有機材料の特性により、全く発光は観
測されなかった。
No light emission was observed in any of the thick-film type organic electroluminescent devices because of the large thickness of the organic material layer and the characteristics of the organic material used.

【0082】実施例1の厚膜タイプ有機エレクトロルミ
ネッセンス素子においては、有機物層上の陰極分離方法
として、画素発光部以外の有機物をエキシマレーザーで
除去するのが非常に効果的であることが分かった。な
お、陰極蒸着条件については、特開平5−275172
号にて用いられるような基板を蒸着源に対して斜め方向
に設定することも可能となる。
In the thick-film type organic electroluminescence device of Example 1, it was found that it is very effective to remove organic substances other than the pixel light-emitting portion with an excimer laser as a method of separating the cathode on the organic substance layer. . The cathode deposition conditions are described in JP-A-5-275172.
It is also possible to set a substrate such as that used in the figure in an oblique direction with respect to the evaporation source.

【0083】[0083]

【発明の効果】本発明に係る有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の電極形成方法にあっては、透明基板上に少な
くとも、陽極と、画素発光部のある有機物層と、陰極と
を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の電極形成
方法において、有機物層の膜厚を従来よりも大幅に厚く
した所定厚さの有機物層を成膜し、次いで、高エネルギ
ービームを用いて、画素発光部以外の有機物層を、陰極
ラインパターンと平行になるようにかつ有機物層の膜厚
に対して25%〜75%除去して陰極分離用の溝を形成
し、続いて、有機物層の全面に陰極としての金属を蒸着
することを特徴とする。したがって、この方法により得
られた有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、
金属の蒸着面がその溝により分断されることで陰極分離
が有効に行われている。
According to the method for forming an electrode of an organic electroluminescence device according to the present invention, an electrode of an organic electroluminescence device having at least an anode, an organic layer having a pixel light-emitting portion, and a cathode on a transparent substrate is provided. In the formation method, an organic material layer having a predetermined thickness in which the film thickness of the organic material layer is significantly thicker than before is formed, and then, using a high-energy beam, the organic material layers other than the pixel light emitting portion are formed with a cathode line pattern. A groove for cathode separation is formed so as to be parallel and removed by 25% to 75% with respect to the film thickness of the organic material layer, and subsequently, a metal as a cathode is deposited on the entire surface of the organic material layer. I do. Therefore, in the organic electroluminescent device obtained by this method,
Cathode separation is effectively performed by dividing the metal deposition surface by the groove.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、従来における最も一般的な構成の、薄
膜タイプ有機エレクトロルミネッセンス素子を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a thin film type organic electroluminescence device having the most general configuration in the related art.

【図2】図2は、従来における薄膜タイプ有機エレクト
ロルミネッセンス素子において、有機物層が結晶化して
しまう状態を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a state in which an organic material layer is crystallized in a conventional thin-film type organic electroluminescence device.

【図3】図3は、従来における薄膜タイプ有機エレクト
ロルミネッセンス素子において、素子中に微小ゴミが混
入した状態を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which minute dust is mixed in the conventional thin film type organic electroluminescence device.

【図4】図4は、従来における薄膜タイプ有機エレクト
ロルミネッセンス素子において、画素エッジ近傍で有機
物層が薄くなった状態を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which a thin organic layer is formed near a pixel edge in a conventional thin film type organic electroluminescence device.

【図5】図5は、本発明の実施の形態に係る厚膜タイプ
有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子中に
微小ゴミが混入しても、リーク電流が発生しにくい状態
を模式的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which a leak current hardly occurs even if minute dust is mixed in the thick film type organic electroluminescence device according to the embodiment of the present invention. is there.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に少なくとも、陽極と、画
素発光部のある有機物層と、陰極とを有する有機エレク
トロルミネッセンス素子の電極形成方法において、有機
物層の膜厚を従来よりも大幅に厚くした所定厚さの有機
物層を成膜し、次いで、高エネルギービームを用いて、
画素発光部以外の有機物層を、陰極ラインパターンと平
行になるようにかつ有機物層の膜厚に対して25%〜7
5%除去して陰極分離用の溝を形成し、続いて、有機物
層の全面に陰極としての金属を蒸着することを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子の電極形成方法。
1. A method for forming an electrode of an organic electroluminescence element having at least an anode, an organic material layer having a pixel light-emitting portion, and a cathode on a transparent substrate, wherein the thickness of the organic material layer is much larger than before. An organic layer having a predetermined thickness is formed, and then, using a high energy beam,
The organic material layer other than the pixel light emitting portion is set to be parallel to the cathode line pattern and 25% to 7% with respect to the thickness of the organic material layer.
A method for forming an electrode of an organic electroluminescent device, comprising removing 5% to form a groove for cathode separation, and subsequently depositing a metal as a cathode on the entire surface of the organic material layer.
【請求項2】 高エネルギービームとして、エキシマレ
ーザーを用いることを特徴とする請求項1に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子の電極形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein excimer laser is used as the high energy beam.
【請求項3】 有機物層の膜厚が、1μm〜100μm
である請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子の電極形成方法。
3. The organic layer has a thickness of 1 μm to 100 μm.
The method for forming an electrode of an organic electroluminescence device according to claim 1, wherein
【請求項4】 画素発光部以外の有機物層の除去が、機
物層下地の陽極の現れないものであることを特徴とする
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の
電極形成方法。
4. The method for forming an electrode of an organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the removal of the organic material layer other than the pixel light emitting portion does not show the anode underlying the device layer.
【請求項5】 高エネルギービームで有機物層に形成す
る溝の幅が、1μm〜10μmであることを特徴とする
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の
電極形成方法。
5. The method for forming an electrode of an organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the width of the groove formed in the organic material layer with a high energy beam is 1 μm to 10 μm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030085910A (en) * 2002-05-02 2003-11-07 주식회사 엘리아테크 Method of manufacturing organic electro luminescence display

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KR20030085910A (en) * 2002-05-02 2003-11-07 주식회사 엘리아테크 Method of manufacturing organic electro luminescence display

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