JP2014002880A - 有機el装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機EL素子上にカラーフィルターやレンズといった光学部材を備えた有機EL装置において、表示領域の周辺領域に配置された端子部の露出工程に起因する光学部材の剥離やパターン崩れを防止する。
【解決手段】有機EL素子3上にカラーフィルター22やレンズ23を形成した後、少なくともカラーフィルター22及びレンズ23上を保護層24で覆い、端子部12上の保護層24,下地層20,ガスバリア層19,層間絶縁層14をレジストマスク25を用いたドライエッチングで除去し、コンタクトホール26を形成して端子部12を露出させる。
【選択図】図1
【解決手段】有機EL素子3上にカラーフィルター22やレンズ23を形成した後、少なくともカラーフィルター22及びレンズ23上を保護層24で覆い、端子部12上の保護層24,下地層20,ガスバリア層19,層間絶縁層14をレジストマスク25を用いたドライエッチングで除去し、コンタクトホール26を形成して端子部12を露出させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を用いた有機EL装置の製造方法に関し、特に、有機EL素子上にカラーフィルターやレンズなどの光学部材を備えた有機EL装置の製造方法に関する。
表示装置やプリンタの露光光源などに用いられる有機EL装置は、薄膜で自発光を特徴とした有機EL素子から構成され、特に、新方式のフラットパネルディスプレイとして盛んに開発されている。有機EL素子は、陰極から電子を、陽極からホール(正孔)を有機EL層に注入し、有機EL層中の発光層で励起子を生成させ、これら励起子が基底状態にもどる際に光が放出される原理を利用している。発光層は、蛍光性有機化合物もしくは燐光性有機化合物、量子ドットなどの発光性材料からなる。
カラー表示する有機EL表示装置としては、各画素に赤色、緑色、青色を発光する有機EL素子を形成したもの、若しくは各画素に白色を発光する有機EL素子を形成し、各画素に対応するようにカラーフィルター等の色変換層を配置したものが一般的である。いずれの場合も、各画素の発光輝度を制御して所望の色や画像を表示させる。
従来の有機EL装置において、正面輝度向上による消費電力を低減する目的で、該装置の光取り出し側に有機EL素子から生じた光束の空間強度分布を制御するレンズ等の光学部材を配置する構成が知られている(特許文献1参照)。また、有機EL装置から所望の波長域の発光を得る目的で、該装置の光取り出し側に有機EL素子から生じた光束光量の波長分布を制御するカラーフィルター等の光学部材を配置する構成が知られている(特許文献2参照)。
しかしながら特許文献1に示されるようなレンズをレジストリフローで形成したり、特許文献2に開示されたカラー表示のためのカラーフィルターをフォトリソグラフィーにより形成した場合、端子部を露出開口する過程において、以下のような課題が発生する。
有機EL装置は高温環境において発光効率の低下や発光寿命の短縮を起こすが、その一因として、発光層を含む有機EL層の熱変性や有機EL素子内に堆積された層間の熱応力による剥離が挙げられる。これらの発光効率低下、発光寿命の短縮、層間剥離は、発光層を含む有機EL層のガラス転移温度(Tg)を超える温度で顕著に現れる。そのため有機EL装置の製造工程における上限温度は、発光層を含む有機EL層のTg近傍、概ね120℃を上限としている。
一方、レンズやカラーフィルターに代表される光学部材は、有機物を主成分とする高分子或いは架橋・硬化反応によって高分子となるモノマー、オリゴマーなどの高分子前駆体を原材料とする。これらの高分子や高分子前駆体を用いて光学部材を作製する際に、高分子や高分子前駆体を溶存する溶媒の揮発や、高分子前駆体を架橋・硬化反応させるための加熱工程が用いられる。
ところで光学部材となる高分子や高分子前駆体を溶存する溶媒、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N−メチルピロリドン、γ−ブチルラクトン、第三石油類などの沸点は、有機EL装置の製造工程における上限温度に比較して高い。また光学部材となる高分子前駆体を架橋・硬化反応させる場合、それら材料の推奨反応温度は有機EL装置の製造工程における上限温度に比較して高い。従って、有機EL装置の製造工程における上限温度雰囲気で架橋・硬化温度で作製した光学部材は推奨架橋・硬化温度で作製した有機EL素子に比較して、未反応活性基の残存が多く、機械的強度が弱くなる。
このように樹脂中に未反応活性基が残存或いは機械的強度の弱い架橋・硬化反応状態のまま、更にフォトリソグラフィー工程を行うとレンズやカラーフィルターに代表される光学部材に損傷を与える場合がある。例えば、端子部を露出させる工程は、プロセス汚染による実装不良を避けるため、最終工程で行うことが一般的である。これを踏まえ、光学部材が形成された有機EL装置にレジストマスクを用いてドライエッチングにより端子部を露出させ、次の工程でレジストマスクを剥離する。これらの工程で光学部材はレジストマスク用薬液の溶媒、レジストマスクの現像液、レジストマスクの剥離液に晒されるため、機械的強度・密着力の弱い或いは化学的に不安定にある光学部材が剥離、再溶解によるパターン崩れを起こし得る。このような状態となった表示領域は、光学部材がレンズであれば輝度の低下や輝度むらとなり、カラーフィルターであれば色調ムラや発光欠陥画素となって、表示装置として不具合を生じる。
本発明の課題は、上記問題を解決し、光学部材の剥離やパターン崩れのない有機EL装置を提供することにある。
本発明は、基板と、前記基板上に形成された複数の有機EL素子と、前記有機EL素子が配置された素子領域の外側の周辺領域に配置された、前記有機EL素子に電圧を印加するための端子部と、前記有機EL素子上に配置された、前記有機EL素子からの発光を制御する光学部材と、を有する有機EL装置の製造方法において、
前記端子部と、前記端子部を覆う層間絶縁層と、を備えた基板上に複数の有機EL素子を形成する工程と、
前記有機EL素子上に樹脂材料からなる前記光学部材をフォトリソグラフィーにより形成する工程と、
少なくとも前記光学部材を覆う保護層を形成する工程と、
レジストマスクを用いたエッチングにより、前記端子部を露出させる工程と、を前記順序で有することを特徴とする。
前記端子部と、前記端子部を覆う層間絶縁層と、を備えた基板上に複数の有機EL素子を形成する工程と、
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本発明においては、光学部材を保護層で覆って保護した後に、エッチングによる端子部の露出工程を行うため、係る工程において、光学部材が薬液やエッチングに対して直接晒されることがなく、その影響を防止することができる。その結果、光学部材の剥離やパターン崩れのない信頼性の高い有機EL装置を提供することができる。
本発明の製造方法で得られる有機EL装置は、表示装置やプリンタの露光光源などに用いられ、基板上に形成された複数の有機EL素子と、該有機EL素子上に配置された光学部材とを備えている。さらに該基板には、予め有機EL素子に電圧を印加するためのアクティブマトリクス素子や配線が形成されている。係る配線は有機EL素子が形成される素子領域の外側の周辺領域に引き出され、層間絶縁層で覆われ、その末端である端子部は、層間絶縁層に設けた開口部(コンタクトホール)を介して所定の駆動回路に接続されている。
本発明の特徴は、端子部を露出させるエッチング工程に先立って、光学部材を保護層で覆うことにある。これにより、光学部材が上記エッチング工程で用いられる薬液やエッチングに直接晒されることがない。よって、レジストマスクの剥離工程で発生していた、剥離やパターン崩れ等の光学部材のダメージの発生が回避される。
本発明において、光学部材は樹脂材料からなり、フォトリソグラフィーにより形成される。具体的には、レジストリフローで形成されるレンズや、フォトリソグラフィーで形成されるカラーフィルターが挙げられる。以下、本発明の実施形態を挙げて本発明の製造方法を詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1に本発明の有機EL装置の製造方法の第1の実施形態を断面模式図によって示す。本実施形態は、光学部材としてレンズとカラーフィルターとを形成する場合を示す。以下、図面に沿って各部材と工程とを説明する。尚、図1中、1は素子領域、2は周辺領域、3は有機EL素子、10は基板、11は基材、12は端子部、13,14は層間絶縁層、15は下部電極、16は共通GND線、17は有機EL層、18は上部電極、19はガスバリア層である。また、20は下地層、21はブラックマトリクス、22はカラーフィルター、23はレンズである。
図1に本発明の有機EL装置の製造方法の第1の実施形態を断面模式図によって示す。本実施形態は、光学部材としてレンズとカラーフィルターとを形成する場合を示す。以下、図面に沿って各部材と工程とを説明する。尚、図1中、1は素子領域、2は周辺領域、3は有機EL素子、10は基板、11は基材、12は端子部、13,14は層間絶縁層、15は下部電極、16は共通GND線、17は有機EL層、18は上部電極、19はガスバリア層である。また、20は下地層、21はブラックマトリクス、22はカラーフィルター、23はレンズである。
先ず、基板10上に、下部電極15,有機EL層17,上部電極18からなる複数の有機EL素子3を形成し、次いで該有機EL素子3上にガスバリア層19、下地層20、ブラックマトリクス21及びカラーフィルター22、レンズ23を形成する(図1(a))。
本発明で用いられる基板10は、基材11上にトランジスタ回路(不図示)など、有機EL素子3を駆動するための所望の回路や該回路に外部より電圧を印加するための配線が形成され、層間絶縁層13,14により覆われている。また、有機EL素子3に電圧を印加するための配線は、有機EL素子3が形成される素子領域1の外側の周辺領域2に引き出され、その末端に駆動回路(不図示)と接続される端子部12が形成されている。端子部12は層間絶縁層13に埋め込まれ、表面を層間絶縁層14で覆われている。
基材11としては、ガラス基板、合成樹脂等からなる絶縁性基板、表面に酸化シリコンや窒化シリコン等の絶縁層を形成した導電性基板若しくは半導体基板等が挙げられる。また、基材11は、透明であっても不透明であってもよい。ディスプレイ対角の長さが数インチ以上の場合は、数100mm×数100mm以上のガラス基板を使用するのが一般的である。また対角長さが1インチ以下の小型で、1画素のサイズが10乃至20μm程度の高精細画素を形成する場合は、Siウエハー基板を使用するのが一般的である。
基材11上には、アクリル樹脂、ポリイミド系樹脂、ノルボルネン系樹脂、フッ素系樹脂等からなる層間絶縁層13,14がフォトリソグラフィー技術等によって所望のパターンにて形成される。層間絶縁層13,14は、トランジスタ回路や配線を設けることで生じる凹凸を平坦化するための層である。また層間絶縁層13,14の材料、製法は特に限定されるものではない。尚、層間絶縁層13,14とトランジスタ回路や配線との間に、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化シリコン等の無機材料からなる絶縁層を別途形成してもよい。
また画素サイズやプロセス工程の制約によっては、樹脂ベースの層間絶縁層を用いず、SiO、SiN等の無機材料を成膜し、CMP(化学機械研磨)により平坦化処理を行う場合もある。配線形成と配線間絶縁膜形成に合わせ、この処理を繰り返すことで、複数層に跨る配線層を形成することができる。特に画素サイズが小さい場合は回路面積を充分確保できないので、有効な作製方法となる。端子部12は、工程汚染から保護するために、これら絶縁層13,14に埋設した構成にしておく。
基板10に形成したトランジスタ回路(不図示)の一部と電気接続する有機EL発光素子の下部電極15は反射電極である。下部電極15は画素毎に互いに分離して形成され、それ自身が反射性能を備えた金属電極であっても、透明電極と金属反射層との積層であっても良い。透明電極の構成材料としては、ITO、In2O3等が挙げられる。また、金属電極、金属反射層の構成材料としては、Au、Ag、Al、Pt、Cr、Pd、Se、Ir、Ti等の金属単体、これら金属単体を複数組み合わせた合金、ヨウ化銅等の金属化合物等が挙げられる。下部電極15の膜厚は、好ましくは、0.1μm乃至1μmである。
下部電極15上に設けられる有機EL層17は、少なくとも発光層を有していれば良く、発光層一層で構成してもよいし、発光層以外の機能層を加えた複数の層で構成してもよく、有機EL素子3の発光機能を考慮して適宜選ぶことができる。有機EL層17を構成する層として具体的には、ホール注入層、ホール輸送層、電子障壁層、発光層、正孔障壁層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。またこれらの層の構成材料として、公知の化合物を使用することができる。
また、有機EL素子3を白色に発光させるためには、一般的にシアン発光層とイエロー発光層を組み合わせることが知られており、適用可能である。
尚、有機EL層17は、発光する領域が特定の層内であってもよいし、隣接する層同士の界面であってもよい。有機EL層17は、真空蒸着法、インクジェット法等により形成される。
フルカラー表示を行う有機EL表示装置の場合、1画素が赤(R)、緑(G)、青(B)の3個の副画素を有している。そして、本実施形態の如く、カラーフィルター22を用いてフルカラー表示を行う有機EL装置を製造する場合には、有機EL素子3の発光は白色のみとし、有機EL層17は複数の有機EL素子3に共通に形成することができる。但し、白色発光の有機EL素子3をカラーフィルター22等で色変換する場合、電流・電圧制御だけでは特定色の最大輝度が不足する場合がある。そのため各副画素の面積を、必要に応じて適切に調整する。例えば、赤の副画素の面積を1、緑の副画素の面積を1とすると、青の副画素の面積が2となる面積比で1画素を形成してもよい。
各副画素の有機EL素子3には、所望のタイミング、強度で給電できるようなトランジスタ回路、制御配線、給電配線が配置される。副画素の配置は、一方向に同じ色が並ぶストライプ配列が一般的であるが、デルタ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列、若しくはこれらの組み合わせでも構わない。
有機EL層17上には、上部電極18が形成される。上部電極18は、透明電極であり、前記下部電極15の説明において透明電極の材料として挙げた材料を使用することができる。
本発明において、必要に応じて、有機EL素子3上にガスバリア層19を設ける。係るガスバリア層15としては、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムを主成分とする無機材料で形成した無機薄膜が好適である。この無機薄膜は、緻密で耐酸化性があるため、防湿性の高い膜として広く知られている。成膜方法は、スパッタ成膜もしくはプラズマCVD成膜などが、成膜温度の低さ(100℃程度)からみて好適である。
また酸化アルミニウムについては原子層成膜による成膜方法が知られており、この成膜方法は異物に対するカバレッジ性が非常に高く、且つ比較的に低温(100℃程度)で成膜できるため好適である。上記SiN膜の上層に酸化アルミニウム膜を追加成膜するなどして、封止性能をより高めることも可能である。
次に、有機EL素子3上にカラーフィルター22を形成する。カラーフィルター22は通常、R,G,Bの3色からなり、係る3色で1画素とする。カラーフィルター22を形成する方法としては、フォトリソグラフィー技術、印刷、インクジェット等が知られている。特に画素ピッチが小さい場合は、高精度で位置ずれの小さいフォトリソグラフィー技術で有機EL素子3のガスガスバリア層19上に直接形成することが好ましい。
各色のカラーフィルター22の間には、必要に応じてブラックマトリクス21を形成する。ブラックマトリクス21は、黒色樹脂を用いたフォトリソグラフィー等により形成することができる。
カラーフィルター22を形成するにあたり、下地層20を形成してもよい。下地層20の機能としては、カラーフィルター22形成時の濡れ性安定化や平坦化などがある。またカラーフィルター22形成後に、カラーフィルター22を保護する、もしくは平坦化する層を設けてもよい。更に画素周辺領域の非発光領域上に、カラーフィルター22形成以降での工程保護を目的として、カラーフィルター層を延長配置しておいても良い。
さらに、本実施形態においては、輝度を向上させる一手段として各表示領域のカラーフィルター22上にレンズ23を形成する。レンズ23を用いて輝度を向上させるには光を屈折させ集光する必要があり、高い屈折率(1.6以上)を有する凸レンズ形状が求められる。
レンズ23の作製方法としては、例えばレジストリフローで行う。即ち、感光性材料を所定の位置に露光・現像した後、レンズ構成部材を形成し、このレンズ構成部材を加熱すると、融解とその後の架橋・硬化反応による硬化の過程で形状が変化し(リフロー)、凸レンズ形状とすることができる。発光層の材料のTgは、おおよそ130℃乃至200℃程度の範囲である。よって、使用する発光層材料のTgにもよるが、リフロー温度は概ね100℃以上120℃以下であることが好ましい。このようにフォトリソグラフィーにより、レンズとなる構造体を所望位置に正確に配置し、リフローすることでレンズ構造を得る製造方法は、簡便かつ低コストであり好ましい。
また感光性材料が持つ吸収特性を減らすためにブリーチング処理(UV光を照射)をしてもよい。ブリーチング処理は、リフロー工程の前後どちらに行っても構わない。
レンズ23は必ずしも半球状に限る必要はなく、矩形状の構造のみでも類似の光学的な効果を得ることができる。また構造を波長サイズに近づけることで回折効果を主体に発現させることもできる。
次に、上記光学部材までを形成した基板10に保護層24を形成する。保護層24は本発明の特徴をなす構造であり、少なくとも光学部材であるカラーフィルター22及びレンズ23上に形成される。保護層24はレジストマスクの溶媒或いはレジストマスクの現像液・剥離液に対する耐薬品浸透性、耐腐食性を示す材料で形成される。具体的には、有機材料、無機材料のいずれでも良いが、有機材料であればフッ素系樹脂類、無機材料であれば酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物が好適である。
次いで、端子部12上に開口を有するレジストマスク25を形成する(図1(b))。そして、ドライエッチングにより、端子部12上の保護層24,下地層20,ガスバリア層19,層間絶縁層14を順次除去し、コンタクトホール26を形成して端子部12を露出させ、レジストマスク25を剥離する(図1(c))。
保護層24は、レジストマスク25を剥離した後に剥離しても、そのまま残してもかまわない。
端子部12には、コンタクトホール26を介して、有機EL素子3を駆動するための駆動回路からの配線が接続される。
本発明においては、光学部材であるカラーフィルター22やレンズ23が保護層24で覆われた状態で端子部12を露出させるエッチング工程が行われる。そのため、上記光学部材が係るエッチング工程において用いられる薬液やエッチングの影響を受けることがなく、従来のような、係るエッチング工程に起因する光学部材の剥離やパターン崩れの発生が防止される。
[第2の実施形態]
本実施形態は、有機EL素子3の発光色をR,G,Bとし、光学部材として有機EL素子3上にレンズのみを設けた有機EL装置の製造方法である。図2を参照しながら本実施形態について説明する。図2は本発明の有機EL装置の製造方法の第2の実施形態を示す断面模式図である。尚、第1の実施形態と同様の部材については説明を省略する。
本実施形態は、有機EL素子3の発光色をR,G,Bとし、光学部材として有機EL素子3上にレンズのみを設けた有機EL装置の製造方法である。図2を参照しながら本実施形態について説明する。図2は本発明の有機EL装置の製造方法の第2の実施形態を示す断面模式図である。尚、第1の実施形態と同様の部材については説明を省略する。
本実施形態において、基板10上に下部電極15を形成するまでは第1の実施形態と同様である。
本実施形態では、各副画素の発光色が異なる有機EL素子3を形成するため、少なくとも発光層については高精度蒸着マスクを用いて各色毎に塗り分け成膜を行う。本実施形態では、有機EL層17を有機EL素子3毎に塗り分けた構成を示す。この時、蒸着マスクが基板10に接触することを防ぐために、下部電極15の周縁部に、隔壁31を設けることが好ましい。隔壁31の材料としては、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化シリコン等からなる無機絶縁層や、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック系樹脂等が挙げられる。
その後は第1の実施形態と同様に、ガスバリア層19、下地層20を形成し、次いでレンズ23を形成した後、保護層24を形成する(図2(a))。
さらに、第1の実施形態と同様に、端子部12上に開口を有するレジストマスク25を形成する(図2(b))。次いで、端子部12上の保護層24、下地層20、ガスバリア層19,層間絶縁層14を順次ドライエッチングによって除去し、端子部12上にコンタクトホール26を形成し、レジストマスク25を剥離する(図2(c))。
尚、上記第1の実施形態ではカラーフィルター22とレンズ23とを、第2の実施形態ではカラーフィルター22をそれぞれ光学部材として形成した場合を示したが、レンズ23のみをフォトリソグラフィーにより形成しても良い。また、光学部材としては、カラーフィルターや凸レンズ以外に、凹レンズ、フレネルレンズ、矩形階段形状を光波長に近付けて回折効果を発現させた部材なども用いることができる。
(実施例1)
図1、図2の工程により、有機EL装置を作製した。
図1、図2の工程により、有機EL装置を作製した。
先ず、単結晶シリコンウエハからなる基材11上に、トランジスタ回路と配線が形成され、SiO膜からなる層間絶縁層14によって表面が覆われた基板10を用意した。
次に基板10をUV/オゾン洗浄処理した。基板10上の素子領域1には、金属反射層としてAlSi膜が、透明電極としてITO膜がフォトリソグラフィー技術により形成されている。下部電極15は、基板10に形成されている各副画素の有機EL素子3を駆動するためのトランジスタ及び配線(不図示)に接続されている。1画素は、12μm×12μmで、R,G,Bの3色の副画素を有している。本実施例では、レンズ23を配置するためのスペースを確保する都合から、各副画素の配置を千鳥配置とした。上面配置の関係を図3に示す。図中、22R,22G,22BはそれぞれR,G,Bの副画素のカラーフィルターであり、41は画素である。
次に、真空蒸着法により、有機EL層16を構成する正孔注入層、正孔輸送層、電子障壁層、シアン発光層、イエロー発光層、正孔障壁層、電子輸送層電子注入層を、この順で形成した。そして電子注入層上に、スパッタリング法でIZOを成膜して上部電極17を形成し、有機EL素子3を形成した。上部電極17は、基板10上に露出形成されている共通GND線16に接続されている。
有機EL素子3まで形成した基板10を、大気解放せずに露点状況を維持しながらPECVD装置に搬入し、SiH4ガス、N2ガス、H2ガスを用いてSiNからなるガスバリア層18を厚さ2μmで成膜した。また、これだけではカバレッジ不良となる個所が発生するため、カバレッジ性及び封止性を向上させるために、原子層成膜により酸化アルミニウム膜を厚さ100nm追加成膜した。
次に、カラーフィルターレジスト22の濡れ性を上げるため、アクリル樹脂からなる下地層20を厚さ0.2μmで形成した。続いて下地層20の上に、感光性アクリル樹脂中にR,G,Bに対応する顔料を含むカラーフィルターレジスト22を成膜して、フォトリソグラフィー技術によりR,G,Bの各副画素の位置にカラーフィルター22R,22G,22B(厚さ1μm)を形成した。
次に、各副画素上に凸形状の直径6.5μm、厚さ2.5μmのレンズ23を形成した。先ずカラーフィルター上に、一次粒径が可視波長より小さい金属酸化物微粒子を含有するシロキサン系感光性樹脂(屈折率:1.65)をスピンコート法により成膜した。次に、フォトリソグラフィー技術で露光・現像して、レンズ構成部材を各副画素上に配置した。感光性樹脂の持つ吸収特性を減らすためにブリーチング処理を行い、120℃でポストベーク及びリフロー処理することで、半球状のレンズ23を作製した。
次に、ガスバリア層19と同一の工程、同一の原料ガスを用いて、全面に厚さ100nmのSiNからなる保護層24を形成した(図1(a))。
ここで、端子部12の略鉛直上方は、保護層24、下地層20、ガスバリア層19、層間絶縁層14が位置している。即ち、厚さ100nmのSiN、厚さ0.2μmのアクリル樹脂膜、厚さ100nmの酸化アルミニウム膜、厚さ2μmのSiN膜、厚さ500nmのSiO膜に埋もれている構成になっている。
この後に大気開放し、基板全面に4乃至5μm厚さのレジストを塗布し、端子部12上に開口を有するフォトマスクパターンによる露光、現像処理を行って、レジストマスク25を形成した(図1(b))。
このレジストマスク25を用いて、端子部12の略鉛直上方に残っている保護層24、下地層20、ガスバリア層19、層間絶縁層14を順次エッチング除去した。
先ず保護層24は、ICPプラズマを用いたドライエッチング装置にてエッチングを行った。エッチング条件は、使用ガスCl2ガス:30sccm、圧力:5Pa、ICPパワー:50W、基板バイアス:200Wにてエッチングレートは約0.25nm/secであった。
続いて下地層20をエッチングした。エッチング条件は、プラズマパワー150W、使用ガスCF4:50sccm、圧力30Pa、であった。
続いてガスバリア層19及び層間絶縁層14のエッチングは、並行平板型のRIE装置を用い、プラズマパワー:300W、使用ガスCF4:27sccm、圧力:10Pa、でエッチングレートは約10nm/secであった。
最後にレジストマスク25を剥離液により剥離し、洗浄処理を行った(図1(c))。
以上のようにして製造した有機EL装置の端子部12に、電気給電部に接続する実装処理を施し、駆動回路を通じ給電することで点灯させた。確認したところ、実装不良も無く正常に点灯し、所望値が得られていることから、光学部材へのダメージは発生していなかった。以上のようにして信頼性の良好な有機EL装置を製造することができた。
(実施例2)
図2の工程を用いて、有機EL装置を作製した。
図2の工程を用いて、有機EL装置を作製した。
本実施例においては、1画素のサイズが12μm×12μmで、R,G,Bの3色の副画素で1画素とする画素構成である。
先ず、ホウケイ酸ガラスからなる基材11の上に下部電極15及び該下部電極15を取り囲む隔壁31を設けた基板10を、UV/オゾン洗浄処理した。基板11上の素子領域1には、金属反射層としてAlSi膜、透明電極としてITO膜を有する下部電極15がフォトリソグラフィー技術により形成されている。下部電極15は、基板10に形成されている各有機EL素子3を駆動するためのトランジスタ及び配線(不図示)に接続されている。1画素は、12μm×12μmで、R,G,Bの3色の副画素で1画素が構成されている。本実施例では、レンズ23を配置するためのスペースを確保する都合から、各副画素の配置を千鳥配置とした。上面配置の関係を図4に示す。各副画素の上面配置を図4に示す。図中、17R,17G,17BはそれぞれR,G,Bの副画素の有機EL層であり、41は画素である。
次に、真空蒸着法により、有機EL層17を構成する正孔注入層、正孔輸送層、電子障壁層、発光層、正孔障壁層、電子輸送層電子注入層を、この順で形成した。発光層については、副画素の発光色に対応した発光材料を、高精細マスクによって所望の副画素に対して蒸着した。
そして電子注入層上に、スパッタリング法でIZOを成膜し上部電極18を形成し、該上部電極18は、基板11上に露出形成されている共通GND線16に接続した。
実施例1と同様の工程で、ガスバリア層19として厚さ2μmのSiN膜、下地層20として厚さ1μmのアクリル樹脂膜を形成した。次いで、実施例1と同様にして、上記下地層20上にレンズ23、保護層24をそれぞれ形成した(図2(a))。
この後に大気開放し、端子部12上に堆積した層をエッチングするため、実施例1と同様にしてレジストマスク25を形成した(図2(b))
各層のエッチング条件は実施例1と同様とし、端子部12上の保護層24、下地層20、ガスバリア層19、層間絶縁層14を順次エッチング除去してコンタクトホール26を形成した後、レジストマスク25を除去した(図2(c))。
各層のエッチング条件は実施例1と同様とし、端子部12上の保護層24、下地層20、ガスバリア層19、層間絶縁層14を順次エッチング除去してコンタクトホール26を形成した後、レジストマスク25を除去した(図2(c))。
以上のようにして製造した有機EL装置の端子部12に、電気給電部に接続する実装処理を施し、駆動回路を通じ給電することで点灯させた。確認したところ、実装不良も無く正常に点灯し、所望値が得られていることから、光学部材へのダメージは発生していなかった。以上のようにして信頼性の良好な有機EL装置を製造することができた。
1:素子領域、2:周辺領域、3:有機EL素子、10:基板、12:端子部、13,14:層間絶縁層、19:ガスバリア層、22:カラーフィルター、23:レンズ、24:保護層、25:レジストマスク
Claims (4)
- 基板と、前記基板上に形成された複数の有機EL素子と、前記有機EL素子が配置された素子領域の外側の周辺領域に配置された、前記有機EL素子に電圧を印加するための端子部と、前記有機EL素子上に配置された、前記有機EL素子からの発光を制御する光学部材と、を有する有機EL装置の製造方法において、
前記端子部と、前記端子部を覆う層間絶縁層と、を備えた基板上に複数の有機EL素子を形成する工程と、
前記有機EL素子上に樹脂材料からなる前記光学部材をフォトリソグラフィーにより形成する工程と、
少なくとも前記光学部材を覆う保護層を形成する工程と、
レジストマスクを用いたエッチングにより、前記端子部を露出させる工程と、を前記順序で有することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 前記端子部を露出させる工程の後に、前記保護層を剥離する工程を有する請求項1に記載の有機EL装置の製造方法。
- 前記光学部材が、レジストリフローにより形成されるレンズ及びフォトリソグラフィーにより形成されるカラーフィルターの少なくとも一方である請求項1又は2に記載の有機EL装置の製造方法。
- 前記有機EL素子を形成する工程の後に、前記有機EL素子及び前記端子部を覆う前記層間絶縁層の上に無機材料からなるガスバリア層を形成する工程を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の有機EL装置の製造方法。
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