JP2002164167A - 有機ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機ＥＬ素子におけるレーザを用いた陰極の
パターニング方法において、レーザの熱拡散を抑制し、
陰極の加工精度を向上させる。 【解決手段】 陰極のパターニングを、波長が１００ｎ
ｍ〜４００ｎｍの範囲であって且つ一回の発光時間が５
００ｎｓ以下の短パルスレーザを用いて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ（エレク
トロルミネッセンス）素子の製造方法に関し、特に、レ
ーザを用いた陰極のパターニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機ＥＬ素子におけるレーザを用
いた陰極のパターニング方法としては、特許第２８３７
５５９号公報に記載のものが提案されている。このもの
は、例えば、キセノンレーザを用いて金属よりなる陰極
をカットし、所定形状にパターニングするというもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等の検討によれば、このようなレーザを用いた方法で
は、次のような問題が生じることがわかった。図４は、
この問題を説明するための説明図である。

【０００４】図４において、ガラス基板１０の上に、Ｉ
ＴＯ（インジウムチンオキサイド）等の透明材料よりな
る陽極２０、正孔輸送性または電子輸送性の有機材料に
蛍光色素を含有してなる発光層を含む有機層３０、アル
ミ等の金属よりなる陰極が順次積層形成されている。

【０００５】ここで、レーザを用いた方法は、熱加工法
であるため、所望の陰極４０だけでなく、その周辺部
（図中の斜線ハッチング部Ｈ１）にまで熱が拡散し、図
４中の下図に示す様に、有機層３０や陽極２０まで除去
されたり、陰極エッジ部にバリ、剥がれが発生して陰極
とショートしたり、劣化したりするという問題が生じ
る。

【０００６】本発明は上記問題に鑑み、有機ＥＬ素子に
おけるレーザを用いた陰極のパターニング方法におい
て、レーザの熱拡散を抑制し、陰極の加工精度を向上さ
せることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、陽極（２０）とパター
ニングされた陰極（４０）との間に、有機発光材料より
なる発光層を含む有機層（３０）を挟んでなる有機ＥＬ
素子の製造方法において、陰極のパターニングを、波長
が１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲であって且つ一回の発
光時間が５００ｎｓ以下の短パルスレーザを用いて行う
ことを特徴としている。

【０００８】本発明は、レーザの波長や照射時間を短く
することで、非照射体における到達深さを短くすること
に着目し、実験検討した結果見出されたものであり、上
記のようなレーザ光を用いることにより、レーザ光が陰
極のごく表面部で吸収され、加工領域の陰極のみを除去
し、周辺部及び下層の有機層等には殆どダメージを与え
ることがない。

【０００９】要するに、本製造方法によれば、レーザの
熱拡散を抑制し、レーザ照射部周辺の画素に当該熱拡散
によるダメージを抑えることができるので、陰極の加工
精度を向上させることができる。そして、高精細且つ劣
化の少ない有機ＥＬ素子を作製することができる。

【００１０】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る有
機ＥＬ素子の製造方法を示す工程図、図２は、同製造方
法を断面的に示す説明図、図３は、同製造方法における
レーザ照射方法を示す説明図である。図２（ａ）に示す
断面図に基づき、本製造方法について図１に示される製
造工程順に説明していく。

【００１２】まず、透明なガラス基板１０の上に、スパ
ッタ法、フォトリソグラフ法等を用いて、ＩＴＯ等の透
明導電膜よりなる陽極２０を形成する。本例では、図３
に示す様に、一方向へ延びるストライプ状にパターニン
グされている。次に、陽極２０が形成されたガラス基板
１０を洗浄する。

【００１３】この上に、有機層３０を蒸着法により、成
膜する。この有機層３０は、例えば、陽極２０側から正
孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入
層等が順次成膜されたものであり、発光層には蛍光色素
が含有され、発光層にて電子と正孔が再結合する際のエ
ネルギーによって発光が行われるものである。

【００１４】次に、有機層３０の上に陰極４０となる金
属膜（アルミ等）を蒸着法により成膜する。続いて、レ
ーザ加工を行い、当該金属膜を所望の形状にパターニン
グし、陰極４０を形成する。本例では、図３に示す様
に、陰極４０は、陽極２０とは直交する方向に延びるス
トライプ状にパターニングされる。

【００１５】そして、両電極２０、４０が重なり合う部
分が、画素として構成される。つまり、本例では、マト
リクス状の画素が形成される。この画素において、両電
極２０、４０間に所定の直流電界を印加することによ
り、有機層３０中の発光層にて発光が行われるようにな
っている。

【００１６】ところで、上記製造方法においては、陰極
４０のパターニングを、波長が１００ｎｍ〜４００ｎｍ
の範囲であって且つ一回の発光時間が５００ｎｓ以下の
短パルスレーザを用いて行うようにしている。このレー
ザ光を図３に示す様に、陰極４０におけるストライプの
隙間となる部分に沿って走査していく。

【００１７】それによれば、図２（ａ）に示す様に、レ
ーザ光が陰極４０のごく表面部（図中の斜線ハッチング
部Ｈ２）で吸収され、結果的に、図２（ｂ）に示す様
に、加工領域の陰極４０のみを除去し、周辺部及び下層
の有機層３０等には殆どダメージを与えることがない。

【００１８】本発明者等の検討によれば、このようなレ
ーザとしては、次のようなものが挙げられる。例えば、
ＡｒＦレーザ、ＫｒＦレーザ、ＸｅＣｌレーザ、ＸｅＦ
レーザなどのエキシマレーザは、波長がそれぞれ１９３
ｎｍ、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ、３５１ｎｍであり、パ
ルス幅（発光時間）が数十ｎｓである。

【００１９】また、ＱスイッチＹＡＧ高調波レーザも第
３高調波波長、第４高調波波長がそれぞれ３５５ｎｍ、
２６６ｎｍであり、パルス幅が数ｎｓ〜数十ｎｓであ
る。これらレーザが本実施形態に用いるレーザとしては
最適である。また、量産性の点で課題はあるものの、フ
ェムト秒レーザでも同様の効果が期待できる。

【００２０】本実施形態のより具体的な製造方法の一例
を示しておく。陽極２０としてＩＴＯをパターニングし
たガラス基板１０を洗浄後、蒸着機中で所望の位置に有
機層３０及び陰極４０としてアルミニウムを１５０ｎｍ
蒸着した。その後、ＱスイッチＹＡＧ高調波レーザ（波
長２６６ｎｍ、パルス幅５ｎｓ）を用いて出力調整した
後、陰極表面から所望の加工領域へレーザ照射し、加工
領域のみの陰極４０を取り除くことができた。

【００２１】以上のように、本実施形態の製造方法によ
れば、レーザの熱拡散を抑制し、レーザ照射部周辺の画
素に当該熱拡散によるダメージを抑えることができるの
で、陰極４０の加工精度を向上させることができる。そ
して、高精細且つ劣化の少ない有機ＥＬ素子を作製する
ことができる。なお、本発明の有機ＥＬ素子では、少な
くとも陰極がパターニングされていれば良く、陽極はパ
ターニングされていなくても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方
法を示す工程図である。

【図２】上記製造方法を断面的に示す説明図である。

【図３】上記製造方法におけるレーザ照射方法を示す説
明図である。

【図４】従来の製造方法における問題点を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

２０…陽極、３０…有機層、４０…陰極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極（２０）とパターニングされた陰極
   （４０）との間に、有機発光材料よりなる発光層を含む
   有機層（３０）を挟んでなる有機ＥＬ素子の製造方法に
   おいて、 前記陰極のパターニングを、波長が１００ｎｍ〜４００
   ｎｍの範囲であって且つ一回の発光時間が５００ｎｓ以
   下の短パルスレーザを用いて行うことを特徴とする有機
   ＥＬ素子の製造方法。