JP2002164168A - 有機発光ダイオードの製造方法 - Google Patents

有機発光ダイオードの製造方法

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JP2002164168A
JP2002164168A JP2001029545A JP2001029545A JP2002164168A JP 2002164168 A JP2002164168 A JP 2002164168A JP 2001029545 A JP2001029545 A JP 2001029545A JP 2001029545 A JP2001029545 A JP 2001029545A JP 2002164168 A JP2002164168 A JP 2002164168A
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JP
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organic light
substrate
light emitting
anode
emitting diode
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Kuang-Chung Peng
光中 彭
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HELIX TECHNOLOGY Inc
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HELIX TECHNOLOGY Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分を含んだ環境下に曝されることによるデ
バイス信頼性の低下と、複数個の平行バー状のインジウ
ムスズ酸化物電極間におけるクロストークの発生とを防
止して、デバイスの性能を向上させ、かつ製造プロセス
を簡略化する有機発光ダイオードの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも、基板を提供するステップ
と、基板に陽極位置をパターニングし、乾式エッチング
を行なって、複数個の平行バー状の溝を形成するステッ
プと、基板に導体膜を形成して、複数個の平行バー状の
溝を充填し、複数個の陽極を形成するステップと、基板
上に有機発光層を形成するステップと、有機発光層上に
複数個の陰極を形成するステップとから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、有機発光ダイオ
ード(Organic Light Emitting Diode = OLED)の製造
方法に関し、特に、有機発光ダイオードの平行バー状の
インジウムスズ酸化物電極間にクロストーク(Cross Ta
lk)が発生することを防止する製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】有機発光ダイオードは、電気エネルギー
を光エネルギーに変換することができるとともに、高変
換効率を有する半導体デバイスであり、よく見られる用
途としては、表示ランプ、表示パネルおよび光学読書き
ヘッドの発光デバイス等がある。有機発光ダイオードデ
バイスは、いくつかの特性、例えば無視角で、製造工程
が容易であり、低コストで、高い応答速度であり、使用
温度の範囲が広く、フルカラー化されている等の特性を
備えているため、マルチメディア時代におけるディスプ
レイ特性ニーズに適合しており、現在、盛んに研究が行
われている。
【0003】有機発光ダイオードの基本構造は、ガラス
基板、金属電極、インジウムスズ酸化物(ITO)電極お
よび有機発光層(Emitting Layer = EL)を備えるもので
あって、有機発光ダイオードの基本発光原理は、金属電
極を陰極とし、インジウムスズ酸化物電極を陽極とし
て、順方向バイアスを両極間に印加すると、電子と正孔
とが、それぞれ金属電極とインジウムスズ酸化物電極と
の界面から発光層へと注入されて、2種類のキャリアが
発光層中で出会い、発光再結合(Radiative Recombinat
ion)により光子(Photon)を発生することで、発光現
象を達成するというものである。また、電子の伝導速度
が正孔の伝導速度より速いことから、電子と正孔との伝
導平衡パラメーターを約1という条件にするために、イ
ンジウムスズ酸化物電極と発光層との間に正孔注入層
(Hole Injection Layer = HIL)と正孔伝導層(Hole T
ransport Layer = HTL)とを形成するとともに、発光層
と金属電極との間に電子注入層(Electron Injection L
ayer = EIL)と 電子伝導層( Electron Transport Lay
er = ETL)を形成させることで、キャリアが材料の差異
に応じて、電子と正孔との注入/伝導平衡を達成できる
ようにしている。
【0004】図1において、従来技術にかかる有機発光
ダイオードの製造プロセスの要部断面図を示すと、先
ず、基板10を提供するが、この基板10を例えばガラ
スとして、基板10上にインジウムスズ酸化物の陽極1
4を形成させるものであって、陽極14の形成方法とし
ては、蒸着またはスパッタリングにより基板10上にイ
ンジウムスズ酸化物膜を形成するものである。次に、こ
のインジウムスズ酸化物をパターニングして陽極14を
位置決めして、湿式エッチングを行なうと、複数個の平
行バー状のインジウムスズ酸化物陽極14が形成される
ものであり、複数個の平行バー状のインジウムスズ酸化
物陽極14間にクロストークが発生することを防止する
ため、通常はスピンコーティング(Spin Coating)で複
数個の平行バー状のインジウムスズ酸化物電極14間に
ポリマー層12を形成することにより、平行バー状のイ
ンジウムスズ酸化物陽極14間を分離する目的を達成す
ると同時に、局部平坦化の効果をも達成している。続い
て、インジウムスズ酸化物電極14上に有機発光層16
を形成し、最後に、有機発光層16上に陰極18を形成
すれば、有機発光ダイオードデバイスが形成されるもの
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機発
光ダイオードデバイス中の有機発光層が水分を含む環境
下に曝される場合、例えば湿式エッチングプロセスおよ
びスピンコーティングプロセスにおいては、デバイスの
信頼性(Reliability)が低下してしまうので、一般
に、デバイスはパッケージ完了後に初めて大気下に曝さ
れることになっていたが、従来技術では有機発光層16
を形成する前において、陽極14を形成する時ならびに
ポリマー層12をスピンコーティングする時に、いずれ
も湿式エッチングを採用していた。従って、有機発光層
16を形成する前に、基板10上に付着した水分を除去
するため、例えば乾燥させて水分を除去するというよう
に、通常いくつかの前処理を行なう必要があり、製造プ
ロセスがより煩雑なものとなっていた。
【0006】そこで、この発明の第1の目的は、有機発
光ダイオード中のインジウムスズ酸化物陽極の形成を真
空条件下で行って、デバイスが水分を含んだ環境下に曝
されるためデバイスの信頼性が低下することを防止す
る、有機発光ダイオードの製造方法を提供することにあ
る。また、この発明の第2の目的は、複数個の平行バー
状のインジウムスズ酸化物電極を基板の溝内に形成する
ことにより、複数個の平行バー状のインジウムスズ酸化
物電極間にクロストークが発生するのを防止して、デバ
イスの性能を向上するとともに、従来技術のポリマーの
スピンコーティングを省略して、製造プロセスを簡略化
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、所望
の目的を達成するために、この発明にかかる有機発光ダ
イオードの製造方法は、少なくとも、基板を提供するス
テップと、基板に陽極位置をパターニングし、乾式エッ
チングを行なって、複数個の平行バー状の溝を形成する
ステップと、基板に導体膜を形成して、複数個の平行バ
ー状の溝を充填し、複数個の陽極を形成するステップ
と、基板上に有機発光層を形成するステップと、有機発
光層上に複数個の陰極を形成するステップとから構成さ
れるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる好適な実
施例を図面に基づいて説明する。図2から図5におい
て、この発明の実施例にかかる有機発光ダイオードの製
造プロセスを説明すると、先ず、図2において、基板2
0を提供するが、この基板20の材料を例えば透明のガ
ラスまたはプラスティックとする。そして、マスク22
を基板20下方に移動するが、このマスクは、複数個の
平行バー状パターンを有するマスクであるので、陽極の
位置をパターニングするのに用いられる。
【0009】次に、図3において、マスク22で陽極位
置をパターニングした後、基板20に対して乾式エッチ
ングが行なうが、この乾式エッチングは、例えば無線周
波数(Radio Frequency = RF)を反応室へ導入してプラ
ズマを発生させてから、反応ガスである四フッ化炭素を
流入させ、イオン衝撃により基板20上のマスク22に
被覆されていない領域に対して乾式エッチングを行い、
基板20に複数個の平行バー状の溝23を形成して、陽
極位置とする。
【0010】図4において、基板20に複数個の平行バ
ー状の溝23を形成した後、マスク22の位置を移動さ
せずに、引き続き基板20に導体膜であるインジウムス
ズ酸化物膜を形成してマスク22と溝23とを被覆し、
複数個の平行バー状の溝23を充填しきるまで行なう
が、基板20上のマスク22が移動されていないため、
マスク22に被覆されていない領域、即ち溝23部分の
インジウムスズ酸化物膜を極めて精確に溝23中に充填
することができ、複数個の平行バー状のインジウムスズ
酸化物の陽極24が形成されるが、導体膜であるインジ
ウムスズ酸化物膜の溝23への充填については、例えば
蒸着あるいはスパッタリングによってインジウムスズ酸
化物膜を溝23内に充填するものとする。
【0011】マスク22は、溝23と陽極24材料(イ
ンジウムスズ酸化物膜)充填との同一マスクであるた
め、マスク22アライメントに問題が生じることはな
い。従って、インジウムスズ酸化物膜を精確に溝23内
に充填することができ、溝23以外の領域に形成されて
しまうことがないので、良好な局部平坦性質を有するも
のとなる。
【0012】図5において、インジウムスズ酸化物膜を
溝23へ精確に充填させてから、マスク22を取り除く
と、複数個のバー状の酸化インジウムスズ陽極24が基
板20中に形成される。陽極24間が、基板20により
分離されて、従来技術にかかるスピンコーティングのポ
リマーによる分離に置き換えられているので、バー状の
酸化インジウムスズの陽極24間にクロストークが発生
するという現象を防止することができる。この発明は、
マスク22を除去した後に、陽極24間ポリマーのスピ
ンコーティングを行なうことなく、局部平坦化を実現す
るものである。そして、複数個の平行バー状のインジウ
ムスズ酸化物電極24上に有機発光層26を形成する
が、有機発光層26を例えばAlq3とする。最後に、有機
発光層26に陰極28を形成するが、陰極28を例えば
アルミニウムまたは銀といった金属とすることで、有機
発光ダイオードとして形成する。
【0013】なお、上述した有機発光ダイオードデバイ
スの製造方法は、陽極、有機発光層、陰極の3層構造に
限定されるものではなく、陽極、正孔注入層、正孔伝導
層、有機発光層、電子伝導層、陰極の多層構造にも応用
できるものである。
【0014】この発明においては、有機発光層を形成す
る前に湿式エッチングまたは従来技術のポリマースピン
コーティングを使用することなく、乾式エッチングだけ
で基板をエッチングして溝を作り、陽極の所定位置とし
てから、蒸着あるいはスパッタリングで陽極を形成させ
ており、このような製造工程がいずれも真空条件下で行
なわれるものである。従って、有機発光ダイオードデバ
イス中の有機発光層材料が水分を含む環境に曝されてデ
バイスの信頼性を低下させることを未然に防止すること
ができる。
【0015】以上のごとく、この発明を好適な実施例に
より開示したが、もとより、この発明を限定するための
ものではなく、当業者であれば容易に理解できるよう
に、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更
ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特
許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等
な領域を基準として定めなければならない。
【0016】
【発明の効果】上記構成により、この発明にかかる有機
発光ダイオードの製造方法は、乾式エッチングだけで基
板をエッチングして溝を作り、陽極の所定位置としてか
ら、蒸着またはスパッタリングにより陽極を形成させ
て、マスクを除去すると、局部平坦化が実現するので、
従来技術のようにポリマーのスピンコーティングを必要
とせず、製造工程が簡略化できるものである。
【0017】また、この発明にかかる有機発光ダイオー
ドの製造方法は、乾式エッチングで溝を形成して陽極の
位置としており、両陽極間のクロストーク現象を基板に
より直接分離するものである。
【0018】さらに、この発明にかかる有機発光ダイオ
ードの製造方法は、溝のエッチングおよびインジウムス
ズ酸化物膜の充填時に、同一マスクを使用するため、ア
ライメント上の問題が生じることなく、インジウムスズ
酸化物膜を溝内へ精確に充填することができるものであ
る。従って、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術にかかる有機発光ダイオードデバイス
の製造プロセス断面図である。
【図2】この発明にかかる有機発光ダイオードデバイス
の製造プロセスを示す要部断面図である。
【図3】この発明にかかる有機発光ダイオードデバイス
の製造プロセスを示す要部断面図である。
【図4】この発明にかかる有機発光ダイオードデバイス
の製造プロセスを示す要部断面図である。
【図5】この発明にかかる有機発光ダイオードデバイス
の製造プロセスを示す要部断面図である。
【符号の説明】
20 基板 22 マスク 23 溝 24 陽極 26 有機発光層 28 陰極

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、 基板を提供するステップと、 前記基板に陽極位置をパターニングし、乾式エッチング
    を行なって、複数個の平行バー状の溝を形成するステッ
    プと、 前記基板に導体膜を形成して、前記した複数個の平行バ
    ー状の溝を充填し、複数個の陽極を形成するステップ
    と、 前記基板上に有機発光層を形成するステップと、 前記有機発光層上に複数個の陰極を形成するステップと
    を具備する有機発光ダイオードの製造方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも、 基板を提供するステップと、 前記基板に陽極位置をパターニングし、乾式エッチング
    を行なって、複数個の平行バー状の溝を形成するステッ
    プと、 前記基板に導体膜を堆積させて、前記した複数個の平行
    バー状の溝に充填し、前記基板に複数個の陽極を形成す
    るステップとを具備する有機発光ダイオード陽極の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 上記した有機発光ダイオードの陽極の製
    造方法が、さらに、上記した複数個の陽極上に有機発光
    層を形成するとともに、前記有機発光層上に複数個の陰
    極を形成するものである請求項2記載の有機発光ダイオ
    ード陽極の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記基板が、透明ガラスを含むものであ
    る請求項1または2記載の有機発光ダイオードおよび陽
    極の製造方法。
  5. 【請求項5】 上記基板が、透明プラスティックを含む
    ものである請求項1または2記載の有機発光ダイオード
    および陽極の製造方法。
  6. 【請求項6】 上記陽極位置をパターニングする時は、
    マスクを使用し、前記マスクが、複数の平行バー状パタ
    ーンを有するマスクである請求項1または2記載の有機
    発光ダイオードおよび陽極の製造方法。
  7. 【請求項7】 上記乾式エッチングが、四フッ化炭素プ
    ラズマによって行われるものである請求項1または2記
    載の有機発光ダイオードおよび陽極の製造方法。
  8. 【請求項8】 上記基板への上記陽極の形成が、蒸着方
    式によって行われるものである請求項1または2記載の
    有機発光ダイオードおよび陽極の製造方法。
  9. 【請求項9】 上記基板への上記陽極の形成が、スパッ
    タリング方式によって行われるものである請求項1また
    は2記載の有機発光ダイオードおよび陽極の製造方法。
  10. 【請求項10】 上記陽極が、インジウムスズ酸化物を
    含むものである請求項1または2記載の有機発光ダイオ
    ードおよび陽極の製造方法。
  11. 【請求項11】 上記した複数個の陽極を形成するステ
    ップが、真空条件下で行なわれるものである請求項1ま
    たは2記載の有機発光ダイオードおよび陽極の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 上記有機発光層が、Alq3を含むもので
    ある請求項1または3記載の有機発光ダイオードおよび
    陽極の製造方法。
  13. 【請求項13】 上記陰極の材料が、銀、アルミニウム
    など導電性が良好な金属から選ばれるものである請求項
    1または3記載の有機発光ダイオードおよび陽極の製造
    方法。
JP2001029545A 2000-11-08 2001-02-06 有機発光ダイオードの製造方法 Pending JP2002164168A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009048814A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Nec Lighting Ltd 有機エレクトロルミネッセンス照明装置及びその製造方法
CN102226994A (zh) * 2011-03-31 2011-10-26 陕西科技大学 一种集led芯片于导电玻璃上的显示器件及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009048814A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Nec Lighting Ltd 有機エレクトロルミネッセンス照明装置及びその製造方法
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