JP2015008145A - 有機発光素子の製造方法およびこれによって製造された有機発光素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機発光素子の製造方法、この方法を使用して製造された有機発光素子、およびこの有機発光素子を含む電子装置が開示される。【解決手段】本発明の有機発光素子の製造方法は、（ａ）下部電極上に絶縁層を形成するステップと、（ｂ）前記絶縁層をエッチングし、前記絶縁層の上面から前記下部電極に至る開口部を形成するステップであり、最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されるように開口部を形成するステップと、（ｃ）前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に導電層を形成するステップと、（ｄ）前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に有機物層を形成するステップと、（ｅ）前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に上部電極を形成するステップとを含む。【選択図】図１０
Description
本発明は、導電層を含む有機発光素子において、導電層の表面方向に沿って漏洩電流が流れることを防ぐことができるオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造を有する有機発光素子の製造方法、これによって製造された有機発光素子、および前記有機発光素子を含む電子装置に関する。
本出願は、２００６年７月２５日にそれぞれ韓国特許庁に提出された韓国特許第１０−２００６−００６９９７８号公報および第１０−２００６−００６９９７９号公報の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
有機発光現象を用いる有機発光素子は、低電圧で高輝度の実現が可能であるという長所のために各種照明装置にその適用が活発であり、さらに低電圧駆動、軽量薄型、広視野角、そして高速応答などの長所によってディスプレイ装置にその適用が活発である。
有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに転換させる現象を言う。すなわち、陽極と陰極の間に有機物層を位置させたとき、２つの電極の間に電圧をかけるようになれば、陽極では正孔が、陰極では電子が有機物層に注入されるようになる。この注入された正孔と電子が出会ったときに励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、この励起子が再び基底状態に落ちたときに光が出るようになる。
従来の有機発光素子は、図１に示すように、基板（図示せず）と、基板（図示せず）上に形成された下部電極２００と、下部電極２００上に形成され、実質的な発光面積である開口部３０１が形成された絶縁層３００と、開口部３０１内部から下部電極２００の上部面と絶縁層３００の全領域に渡って形成された導電層５００と、開口部３０１内部に位置した導電層５００の上部面に形成された有機物層（図示せず）と、絶縁層３００の上部面に形成された導電層５００の上部面と有機物層（図示せず）の上部面に形成された上部電極（図示せず）とを含む。
ここで、開口部３０１の１つが１つの発光ピクセルを形成するようになり、下部電極２００上には同じ形態で多数の発光ピクセルが形成されている。
しかしながら、従来の有機発光素子の場合は、有機発光素子の駆動のために電源を印加すれば、図１に示すように矢印方向に漏洩電流が流れるようになる。すなわち、導電層５００の表面方向に沿って漏洩電流が流れるようになり、この漏洩電流が隣接する他の発光ピクセルに流入し、任意に他の発光ピクセルを点灯させるようになるという問題点がある。
本発明は、導電層を含む有機発光素子において、導電層の表面方向に沿って漏洩電流が流れることを防ぐことができるオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造を有する有機発光素子の製造方法、これによって製造された有機発光素子、および前記有機発光素子を含む電子装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の１つの実施状態は、（ａ）下部電極上に絶縁層を形成するステップと、（ｂ）前記絶縁層をエッチングし、前記絶縁層の上面から前記下部電極に至る開口部を形成するステップであり、最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されるように開口部を形成するステップと、（ｃ）前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に導電層を形成するステップと（ｄ）前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に有機物層を形成するステップと、（ｅ）前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に上部電極を形成するステップとを含むことを特徴とする有機発光素子の製造方法を提供する。
本発明の他の１つの実施状態は、下部電極と、前記下部電極上に形成され、前記下部電極の板面に対して垂直な方向に形成された開口部を有する絶縁層であって、前記開口部の最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成された絶縁層と、前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に形成された導電層と、前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に形成された有機物層と、前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に形成された上部電極とを含むことを特徴とする有機発光素子を提供する。
本発明のさらに他の１つの実施状態は、前記有機発光素子を含む電子装置を提供する。
本発明によれば、従来導電層表面方向に流れる漏洩電流の移動経路を断絶させることによって、漏洩電流が導電層表面方向に沿って隣接する他の発光ピクセルに流入して任意に他の発光ピクセルを点灯させることを防ぐことができるようになる。
また、オーバーハング構造を形成するためのエッチング工程が迅速かつ単純であり、オーバーハング構造の大きさを容易に制御できるようになる。
また、オーバーハング構造を形成するためのエッチング工程が迅速かつ単純であり、オーバーハング構造の大きさを容易に制御できるようになる。
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明の１つの実施状態として、有機発光素子の製造方法は、本発明の１つの（ａ）下部電極上に絶縁層を形成するステップと、（ｂ）前記絶縁層をエッチングし、前記絶縁層の上面から前記下部電極に至る開口部を形成するステップであり、最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されるように開口部を形成するステップと、（ｃ）前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に導電層を形成するステップと、（ｄ）前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に有機物層を形成するステップと、（ｅ）前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に上部電極を形成するステップとを含む。
本発明の１つの実施状態として、有機発光素子の製造方法は、本発明の１つの（ａ）下部電極上に絶縁層を形成するステップと、（ｂ）前記絶縁層をエッチングし、前記絶縁層の上面から前記下部電極に至る開口部を形成するステップであり、最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されるように開口部を形成するステップと、（ｃ）前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に導電層を形成するステップと、（ｄ）前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に有機物層を形成するステップと、（ｅ）前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に上部電極を形成するステップとを含む。
以下では、本発明の第１実施例に係る有機発光素子の製造方法について説明する。
本発明の第１実施例に係る有機発光素子の製造方法において、前記絶縁層はシリコン絶縁層であり得る。これにより、本発明の第１実施例に係る有機発光素子の製造方法において、前記（ｂ）ステップは、前記シリコン絶縁層をドライエッチングし、前記シリコン絶縁層の上面から前記下部電極に至る開口部を形成するステップであり、最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング構造が形成されるように開口部を形成するようになる。
ここで、前記（ａ）ステップの前に、基板上に下部電極を形成するステップをさらに含むことができ、下部電極そのものが基板の役割を兼ねることができる。
前記基板上に前記下部電極を形成するステップは、当技術分野において周知の方法で実行することができる。例えば、（ｉ）基板上に下部電極のための薄膜を蒸着するステップと、（ｉｉ）前記薄膜をパターニングして前記基板上に下部電極を形成するステップとのように実行することができる。
前記（ｉ）ステップで用いられる基板は、透明なプラスチックで形成されることもできるし、金、銀、およびアルミニウムとこれらの合金のような金属で形成されることもできる。
下部電極にパターニングされる薄膜は、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、および鉛のような金属またはこれらの合金で形成されることもできるし、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、および亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などのような透明導電性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅ）で形成されることもできる。本発明が逆（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造の有機発光素子に適用される場合、下部電極は上述した金属で形成される。
下部電極のための薄膜形成は、スパッタリング法、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、法および電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法など当技術分野において周知の電極形成方法を用いることができる。
前記（ｉｉ）ステップでは、レジストパターンをマスクにして前記薄膜をウエットエッチングまたはドライエッチングしてパターニングすることによって、下部電極を形成することができる。ここで、用いられるレジストパターンは、リソグラフィ（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）法によって形成されることができる。
また、基板上に下部電極を形成するステップと前記（ａ）ステップの間、すなわち前記下部電極上にシリコン絶縁層を形成する前に、前記下部電極上に酸化膜を形成するステップをさらに含むことができる。
酸化膜は、前記（ｂ）ステップでシリコン絶縁層をドライエッチングするときに下部電極を保護する役割と、シリコン絶縁層をドライエッチングするときに発生する後述するノッチ（ｎｏｔｃｈ）現象を増大させる役割をする。
酸化膜は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）で形成することができる。また、前記酸化膜としては、絶縁膜の材料として用いられるＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５などの遷移金属酸化物を用いることができる。
ここで、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、および電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍｅ ｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法など当技術分野において周知の方法を用いて前記酸化膜を形成することができる。
前記（ａ）ステップでは、下部電極上に前記シリコン絶縁層を形成する。
前記シリコン絶縁層は、発光ピクセル（ＲＧＢ）がそれぞれ個別に動作するように発光ピクセル（ＲＧＢ）それぞれを電気的に断絶させる役割をする。
前記シリコン絶縁層は、非晶質シリコン（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ）または多結晶シリコン（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ）で形成することができる。
ここで、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、および電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍｅ ｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法など当技術分野において周知の方法を用いて前記シリコン絶縁層を形成することができる。
前記（ｂ）ステップでは、前記シリコン絶縁層をドライエッチングし、前記シリコン絶縁層の上面から前記下部電極に至る開口部（発光面積）を形成する。
このような開口部を形成する方法の一例としては、前記シリコン絶縁層の上部面のうちで前記開口部を形成するためのドライエッチング領域を除いた領域にフォトレジストをパターニングし、前記ドライエッチング領域をドライエッチングした後、前記フォトレジストを除去して前記開口部を形成することができる。
前記シリコン絶縁層をドライエッチングするようになれば、前記下部電極と隣接した前記シリコン絶縁層の下部領域に最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されながら開口部が形成される。
前記シリコン絶縁層をドライエッチングするときのエッチングガスとしては、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、およびＳＦ６のうちから選択された１種以上のガスとＨｅ、Ｏ２、およびＨ２のうちから選択された１種以上のガスを混合した混合ガス、またはＣｌ２、ＢＣｌ３、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、およびＳＦ６のうちから選択された１種以上のガスを用いることができる。前記シリコン絶縁層をドライエッチングするときにはＣｌ２ガスを用いることが好ましく、Ｃｌ２ガス使用時のエッチング条件は、圧力５００ｍＴｏｒｒ、パワー ３００Ｗ、Ｃｌ２の流量１００ｓｃｃｍであることが好ましい。
前記（ｂ）ステップで開口部を形成するためにシリコン絶縁層をエッチングする場合、ノッチ（ｎｏｔｃｈ）現象が発生するようになり、このノッチ現象を用いて前記オーバーハング構造を誘導できるようになる。
ノッチ現象は、ドライエッチング工程、例えばプラズマドライエッチング工程の間に発生した陽イオンが下部電極上に蓄積（ｃｈａｒｇｉｎｇ）し、蓄積された陽イオンによってプラズマは直進性を失って側面に曲がるようになることにより、シリコン絶縁層の下部領域にオーバーハング構造を形成するようになる。
一方、下部電極とシリコン絶縁層の間に、シリコン絶縁層をドライエッチングするときに下部電極を保護する役割と、シリコン絶縁層をドライエッチングするときに発生する後述するノッチ（ｎｏｔｃｈ）現象を増大する役割をする酸化膜が形成されている場合、プラズマドライエッチング工程の間に発生した陽イオンが下部電極上の酸化膜に蓄積（ｃｈａｒｇｉｎｇ）し、蓄積された陽イオンによってプラズマは直進性を失って側面に曲がるようになることにより、シリコン絶縁層の下部領域にオーバーハング構造を形成するようになる（図５参照）。
前記（ｂ）ステップは、このように下部電極とシリコン絶縁層の間に酸化膜が形成された場合、前記シリコン絶縁層をドライエッチングした後に、前記酸化膜をドライエッチングするステップをさらに含むことができる。
前記酸化膜をドライエッチングするとき、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３、ＳＦ６、ＢＣｌ３、およびＨＢｒのうちから選択された１種以上のガスとＨｅ、Ｏ２、およびＨ２のうちから選択された１種以上のガスを混合した混合ガス、またはＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３、ＳＦ６、ＢＣｌ３、およびＨＢｒのうちから選択された１種以上のガスを用いることができる。
前記酸化膜をドライエッチングするときにはＣＦ４を用いることが好ましく、ＣＦ４ガス使用の時のエッチング条件は、圧力５０ｍＴｏｒｒ、パワー １２００Ｗ、ＣＨＦ３の流量７０ｓｃｃｍ、Ｏ２の流量５０ｓｃｃｍであることが好ましい。前記酸化膜が遷移金属酸化物である場合、エッチングガスとしてＢＣｌ３、ＨＢｒを用いることが好ましく、ＢＣｌ３使用時の条件は、圧力５００ｍＴｏｒｒ、パワー ３００Ｗ、ＢＣｌ３の流量１００ｓｃｃｍ、Ｈｅ８０ｓｃｃｍであることが好ましい。
また、前記酸化膜をドライエッチングするステップ後、開口部を形成するためにシリコン絶縁層上部に形成した前記フォトレジストを除去することもできる。
前記（ｃ）ステップは、前記開口部内部の前記下部電極上部と前記シリコン絶縁層に導電層を形成する。
導電層は、下部電極の表面に酸化膜が形成されて電子の移動が阻害されることを防ごうと導電性物質を蒸着して形成する。
ここで、導電性物質としては、金属または導電性が優れた有機物を用いることが好ましい。
例えば、下部電極がアルミニウムである場合、下部および上部絶縁層エッチング後または大気中の露出によって自然酸化膜が形成されるため電子注入が妨害され、動作電圧が上昇して発光効率が急激に低下する現象が発生する場合がある。この問題を改善するために、金属または導電性が優れた有機物を下部電極上を含んで上部絶縁層上まで全領域に渡って蒸着する。
蒸着可能な金属は、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、および鉛のような金属またはこれらの合金を例示することができる。
導電性が優れた有機物としては、通常、電子注入層（ＥＩＬ）、正孔注入層（ＨＩＬ）を形成するために用いられる物質が用いられることもできるし、電子輸送層（ＥＴＬ）と電子注入層または正孔輸送層（ＨＴＬ）と正孔注入層との複合物を用いることもできる。
逆（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造の有機発光体の製作時に電子注入層として用いられるアルカリ金属、アルカリ土金属、またはこれらの混合物で導電層を形成することもできるし、正構造の製作時に正孔注入層として用いられる下記の化学式１（韓国特許出願第１０−２００２−３０２５）の化合物（ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン、ＨＡＴ）で導電層を形成することもできる。
（化学式１）
また、電子注入層として用いられるＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ２、ＭｇＦ２などのアルカリ金属、土金属フッ化物類および金属で導電層を形成することもできるし、正孔注入層として用いられるＣｕＰｃ（Ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）で導電層を形成することもできる。
前記（ｄ）ステップでは、前記開口部内部において、前記下部電極上部に位置した導電層上に有機物層を形成する。
例えば、蒸着マスクを用いて真空蒸着法で前記開口部の内部に有機物層を形成することもできるし、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、または熱転写法などを用いることもできる。
このような、有機物層は単層で構成されることもできるが、２層以上、例えば正孔注入層、正孔伝達層、発光層、および電子伝達層で構成されることもできる。
前記（ｅ）ステップでは、前記シリコン絶縁層上部に位置した導電層上部と前記有機物層上部に上部電極を形成する。
例えば、スパッタリング法、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、および電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍｅ ｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法など当技術分野において周知の方法を用いて前記上部電極を形成することができる。
ここで、上部電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、および亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などのような透明導電性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅ）で形成されることもできるし、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、および鉛のような金属またはこれらの合金で形成されることもできる。本発明が逆（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造の有機発光素子に適用される場合、上部電極は透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成される。
このように、本発明の第１実施例に係る有機発光素子の製造方法によれば、シリコン絶縁層をドライエッチングするときに発生するノッチ現象を用い、下部電極と隣接した前記シリコン絶縁層の下部領域に前記開口部の最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されることにより、導電層の表面方向に沿って流れる漏洩電流の移動経路（図１の矢印参照）を断絶させることができ、漏洩電流が隣接する他の発光ピクセルに流入して任意に他の発光ピクセルを点灯させることを防ぐことができるようになる。また、オーバーハング構造を形成するためのエッチング工程が迅速かつ単純であり、オーバーハング構造の大きさを容易に制御できるようになる。
一方、本発明の他の１つの実施状態として、有機発光素子は、下部電極と、前記下部電極上に形成され、前記下部電極の板面に対して垂直な方向に形成された開口部を有する絶縁層であり、前記開口部の最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成された絶縁層と、前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に形成された導電層と、前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に形成された有機物層と、前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に形成された上部電極とを含む。
ここで、本発明の第１実施例に係る有機発光素子は、下部電極と、前記下部電極上に形成され、前記下部電極の板面に対して垂直な方向に形成された開口部を有するシリコン絶縁層であり、前記開口部の最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されたシリコン絶縁層と、前記開口部内部の前記下部電極上部と前記シリコン絶縁層に形成された導電層と、前記開口部内部で前記下部電極上部に位置した導電層上に形成された有機物層と、前記シリコン絶縁層の上部に位置した導電層上部と前記有機物層上部に形成された上部電極とを含む。
一方、本発明のさらに他の１つの実施状態として、電子装置は、本発明に係る有機発光素子を含むことができる。前記電子装置は、例えば各種ディスプレイ装置であり得るが、これに限定されるものではない。
以下では、添付の図面を参照しながら、本発明の第１実施例に係る有機発光素子およびこの製造方法について詳しく説明する。
本発明の第１実施例に係る有機発光素子は、図７および図１０に示すように、基板（図示せず）と、基板上に形成された下部電極２０と、下部電極２０上に形成されたシリコン絶縁層４０と、シリコン絶縁層４０の上部面から下部電極２０に至る開口部３２ａ、３２ｂと、開口部３２ａ、３２ｂ内部の下部電極２０上部とシリコン絶縁層４０に形成された導電層５０ａ、５０ｂと、開口部３２ａ、３２ｂ内部で下部電極２０上部に形成された導電層５０ａ上に形成された有機物層６０と、導電層５０ｂ上部と有機物層６０上部に形成された上部電極７０とを含む。また、下部電極２０とシリコン絶縁層４０の間に形成された酸化膜３０をさらに含むことができる。
下部電極２０は、金属で形成された陰極であり、上部電極７０は、透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成された陽極である。
導電層５０ａ、５０ｂは、開口部３２ａ、３２ｂの内部で下部電極２０上に形成された第１導電層５０ａと、シリコン絶縁層４０の上部面とシリコン絶縁層４０の開口部３２ａ、３２ｂの上部領域３２ａ周囲面上に形成された第２導電層５０ｂとを含む。
有機物層６０は、開口部３２ａ、３２ｂ内で第１導電層５０ａ上に形成されており、図１０に具体的に示してはいないが、正孔注入層、正孔伝達層、発光層、および電子伝達層で構成されることができる。
シリコン絶縁層４０と酸化膜３０には、シリコン絶縁層４０から酸化膜３０を経て下部電極２０に至る開口部３２ａ、３２ｂが形成されている。
酸化膜３０と隣接したシリコン絶縁層４０の下部領域には、開口部３２ａ、３２ｂの最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造３１が形成されている。このオーバーハング構造３１によって、開口部３２ａ、３２ｂの上部領域３２ａ周囲よりも下部領域３２ｂの周囲が大きい形態を帯びるようになる。
本発明の第１実施例に係る有機発光素子の製造方法は、図２〜図１０に示すように、（ａ）下部電極２０上にシリコン絶縁層４０を形成するステップと、（ｂ）シリコン絶縁層４０をドライエッチングし、シリコン絶縁層４０の上面から下部電極２０に至る開口部３２ａ、３２ｂを形成するステップであり、最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造３１が形成されるように開口部３２ａ、３２ｂを形成するステップと、（ｃ）開口部３２ａ、３２ｂ内部の下部電極２０上部とシリコン絶縁層４０に導電層５０ａ、５０ｂを形成するステップと、（ｄ）開口部３２ａ、３２ｂ内部で下部電極２０上部に形成された第１導電層５０ａ上に有機物層６０を形成するステップと、（ｅ）第２導電層５０ｂ上部と有機物層６０上部に上部電極７０を形成するステップとを含む。
また、前記（ａ）ステップの前に、下部電極２０上に酸化膜３０を形成するステップと、前記（ｂ）ステップでシリコン絶縁層４０をドライエッチングした後に、酸化膜３０をドライエッチングするステップをさらに含むことができる。
図２に示すように、下部電極２０上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）で酸化膜３０を形成するようになる。
（ａ）ステップでは、図３に示すように、酸化膜３０上に非晶質シリコンでシリコン絶縁層４０を形成する。
図４に示すように、シリコン絶縁層４０の上部面のうちで前記開口部３２ａ、３２ｂを形成するためのドライエッチング領域を除いた領域にフォトレジスト８０をパターニングする。
（ｂ）ステップでは、フォトレジスト８０をマスクにしてシリコン絶縁層４０をＣｌ２ガスでドライエッチングするようになれば、図５に示すように、シリコン絶縁層４０の下部領域にはオーバーハング構造３１が形成される。
図６に示すように、次に酸化膜３０をＣＦ４ガスでドライエッチングした後、フォトレジスト８０を除去するようになれば、図７に示すように、シリコン絶縁層４０から酸化膜３０を経て下部電極２０に至る開口部３２ａ、３２ｂが形成される。
（ｃ）ステップでは、導電層５０ａ、５０ｂを形成するために、図７に示す状態で上部から金属材質または導電性を有する有機物質を蒸着するようになれば、図８に示すように、開口部３２ａ、３２ｂ内部で下部電極２０上部面、シリコン絶縁層４０の上部面、およびシリコン絶縁層４０のうちで開口部３２ａ、３２ｂの上部領域３２ａ周囲面にのみ導電層５０ａ、５０ｂが形成される。
シリコン絶縁層４０にオーバーハング構造３１が形成されていることにより、開口部３２ａ、３２ｂ内部から下部電極２０上部面に形成された第１導電層５０ａと開口部３２ａ、３２ｂの上部領域３２ａの周囲面を含んだシリコン絶縁層４０の上部面に形成された第２導電層５０ｂが断絶されるように形成される。
（ｄ）ステップでは、図９に示すように、開口部３２ａ、３２ｂ内部で下部電極２０上部に形成された第１導電層５０ａ上に有機物層６０を形成する。
（ｅ）ステップでは、図１０に示すように、第２導電層５０ｂ上部と有機物層６０上部に上部電極７０を形成する。
このように、上述した製造方法によれば、下部電極２０上に配置されるシリコン絶縁層４０をドライエッチングするときに発生するノッチ現象を用いてオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造（３１）を形成することができるため、従来導電層５００の表面方向に流れる漏洩電流の移動経路（図１の矢印参照）を断絶できることにより、漏洩電流が導電層５０ａ、５０ｂの表面方向に沿って隣接する他の発光ピクセルに流入して任意に他の発光ピクセルを点灯させることを防ぐことができるようになる。
また、オーバーハング構造を形成するためのエッチング工程が迅速かつ単純であり、オーバーハング構造の大きさを容易に制御できるようになる。
以下では、本発明の第２実施例に係る有機発光素子の製造方法について説明する。
本発明の第２実施例に係る有機発光素子の製造方法において、前記絶縁層は、前記下部電極上に形成された下部絶縁層と、前記下部絶縁層上に形成されて前記下部絶縁層よりもエッチング速度が遅い上部絶縁層とを含むことができる。
これにより、本発明の第２実施例に係る有機発光素子の製造方法は、（ａ）下部電極上に前記下部絶縁層を形成し、前記下部絶縁層上に前記下部絶縁層よりもエッチング速度が遅い前記上部絶縁層を形成するステップと、（ｂ）前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をエッチングし、前記上部絶縁層から前記下部絶縁層を経て前記下部電極に至る開口部を形成するステップであり、前記開口部のうちで前記上部絶縁層に形成された上部開口部の周囲よりも前記下部絶縁層に形成された下部開口部の周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されるように前記開口部を形成するステップと、（ｃ）前記開口部内部の前記下部電極上部面と前記上部絶縁層に導電層を形成するステップと、（ｄ）前記開口部内部で前記下部電極上部に形成された導電層上に有機物層を形成するステップと、（ｅ）前記上部絶縁層上部に形成された導電層上部と前記有機物層上部に上部電極を形成するステップとを含む。
ここで、前記（ａ）ステップの前に、基板上に下部電極を形成するステップをさらに含むことができ、このステップの具体的な内容は、本発明の第１実施例で説明したとおりである。
前記（ａ）ステップでは、下部電極上に下部絶縁層を形成する。
下部電極の電子注入を容易にするために金属または導電性を有する有機物を用いて前記（ｃ）ステップで導電層を形成するとき、下部絶縁層は、導電層の表面方向に沿って流れる漏洩電流を遮断させる役割をする。
下部絶縁層は、上部絶縁層よりもエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が速い酸化シリコン（ＳｉＯ２）で形成することが好ましい。この他にも、ＳｉＯＮ、非晶質Ａｌ２Ｏ３を用いて下部絶縁層を形成することができる。
ここで、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、および電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍｅ ｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法など当技術分野において周知の方法を用いて前記下部絶縁層を形成することができる。
前記（ａ）ステップでは、前記下部絶縁層上に上部絶縁層を形成する。
上述した下部絶縁層および上部絶縁層は、発光ピクセル（ＲＧＢ）がそれぞれ個別に動作するように発光ピクセル（ＲＧＢ）それぞれを電気的に断絶させる役割をする。
上部絶縁層は、下部絶縁層よりもエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が低下するＳｉ３Ｎ４で形成されることが好ましい。
ここで、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、および電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍｅ ｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法など当技術分野において周知の方法を用いて前記上部絶縁層を形成することができる。
前記（ｂ）ステップでは、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をエッチングし、前記上部絶縁層から前記下部絶縁層を経て前記下部電極に至る開口部を形成する。
前記（ｂ）ステップでは、エッチングによって前記上部絶縁層から前記下部絶縁層を経て前記下部電極に至る開口部（発光面積）を形成するようになるが、このとき、前記開口部のうちで前記上部絶縁層に形成された上部開口部の周囲よりも前記下部絶縁層に形成された下部開口部の周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成され、導電層の表面方向に漏洩電流が流れることを防ぐ。
具体的に説明すれば、前記上部絶縁層をまずドライエッチングした後、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層がエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なることを利用して前記下部絶縁層をウエットエッチングするようになる。
または、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をまずドライエッチングした後、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層がエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なることを利用して前記下部絶縁層をウエットエッチングすることもできる。
上述したドライエッチングは、等方性エッチング方法であり、上部絶縁層をエッチングガスでエッチングすることができる。
例えば、上部絶縁層上にリソグラフィ（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）法によって形成されたレジストパターンをマスクにしてＣＦ４にＯ２を混合したエッチングガスでエッチングすることができる。
ここで、ドライエッチング条件として、圧力５ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ パワー ４００Ｗ、ｂｉａｓ パワー １００Ｗ、ＣＦ４の流量４５ｓｃｃｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅｓ）、Ｏ２の流量５ｓｃｃｍであることが好ましい。
また、エッチングガスとしては、ＣＨＦ３ガス、Ｏ２ガス、およびＣＦ４ガスが混合した混合ガス、またはＯ２ガス、Ｈ２ガス、およびＨｅガスのうちから選択された１つ以上のガスとＣＦ４ガスの混合ガス、またはＣＦ４ガス、ＣＨＦ３ガス、Ｃ２Ｆ６ガス、Ｃ３Ｆ８ガス、ＳＦ６ガス、およびＮＦ３ガスのうちから選択された１種以上のガスを用いることができる。例えば、混合ガスとしては、ＣＦ４＋Ｈ２、およびＣＦ４＋Ｈｅなどを用いることもできる。
上述したウエットエッチング方法は、異方性エッチング方法であり、前記下部絶縁層が前記上部絶縁層よりもエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が速いことを利用してエッチング溶液でエッチングするようになれば、前記上部絶縁層に形成された上部開口部の周囲よりも前記下部絶縁層に形成された下部開口部の周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成される。
ここで、エッチング溶液としては、フッ酸（ＨＦ）、ＢＯＥ（ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈａｎｔ）、およびＢＨＦ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ＨＦ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）などを用いることができる。
このように形成されたオーバーハング構造は、前記下部絶縁層のエッチングされた面の形態として湾曲面を含むことが好ましい。
このとき、下部絶縁層の高さは２０〜５０ｎｍであることが好ましく、湾曲面の両頂点を直線で連結した長さをオーバーハング構造の深さとしたとき、オーバーハング構造の深さは２０〜５０ｎｍであることが好ましい。また、オーバーハング構造の湾曲面は、基板の上部面に対して３０ないし４５度の傾斜角度を有するように形成されることが好ましい。
一方、上述したように、オーバーハング構造を形成するためにドライエッチングした後にウエットエッチングをすることもできるが、２度ともウエットエッチングをすることもできる。例えば、上部絶縁層はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）でウエットエッチングし、下部絶縁層はフッ酸（ＨＦ）でウエットエッチングすることができる。
前記（ｃ）ステップでは、前記開口部内部の前記下部電極上部面と前記上部絶縁層に導電層を形成する。このステップの具体的な内容は、本発明の第１実施例で説明したとおりである。
前記（ｄ）ステップでは、前記開口部内部から前記下部電極上部に形成された導電層上に有機物層を形成する。このステップの具体的な内容は、本発明の第１実施例で説明したとおりである。
前記（ｅ）ステップでは、前記上部絶縁層上部に形成された導電層上部と前記有機物層上部に上部電極を形成する。このステップの具体的な内容は、本発明の第１実施例で説明したとおりである。
このように、本発明の第２実施例に係る有機発光素子の製造方法によれば、上部および下部絶縁層から下部電極に至る開口部のうち、上部絶縁層に形成された上部開口部の周囲よりも前記下部絶縁層に形成された下部開口部の周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されることにより、導電層の表面方向に沿って流れる漏洩電流の移動経路（図１の矢印参照）を断絶させることができ、漏洩電流が隣接する他の発光ピクセルに流入して任意に他の発光ピクセルを点灯させることを防ぐことができるようになる。
本発明の第２実施例に係る有機発光素子は、下部電極と、前記下部電極上に形成され、下部開口部が形成された下部絶縁層と、前記下部絶縁層上に形成され、前記下部開口部と連通して前記下部開口部の周囲もより小さい周囲を有する上部開口部を有して前記下部絶縁層と共にオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造を形成する上部絶縁層と、前記下部開口部内部の前記下部電極上部面と前記上部絶縁層に形成された導電層と、前記下部開口部内部から前記下部電極上部に形成された導電層上に形成された有機物層と、前記上部絶縁層上部に形成された導電層上部と前記有機物層上部に形成された上部電極とを含む。
以下では、添付の図面を参照しながら、本発明の第２実施例に係る有機発光素子およびこの製造方法について詳しく説明する。
本発明の第２実施例に係る有機発光素子は、図１１および図１６に示すように、基板（図示せず）と、基板（図示せず）上に形成された下部電極１２０と、下部電極１２０上に形成され、下部開口部１３２ａが形成された下部絶縁層１３０と、下部絶縁層１３０上に形成され、下部開口部１３２ａと連通して下部開口部１３２ａの周囲よりも小さい周囲を有する上部開口部１３２ｂを有して下部絶縁層１３０と共にオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造１３１を形成する上部絶縁層１４０と、下部開口部１３２ａ内部の下部電極１２０上部面と上部絶縁層１４０に形成された導電層１５０ａ、１５０ｂと、下部開口部１３２ａ内部で下部電極１２０上部に形成された導電層１５０ａ上に形成された有機物層１６０と、上部絶縁層１４０上部に形成された導電層５０ｂの上部と有機物層１６０上部に形成された上部電極１７０とを含む。
基板は、透明なプラスチックで形成されることもでき、金、銀、およびアルミニウムとこれらの合金のような金属で形成されることもできる。
下部電極１２０は、金属に形成された陰極であり、上部電極１７０は、透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成された陽極である。
導電層１５０は、開口部１３２ａ、１３２ｂの内部で下部電極１２０上に形成された第１導電層１５０ａと、上部絶縁層１４０の上部面と上部絶縁層１４０の上部開口部１３２ｂ周囲面上に形成された第２導電層１５０ｂとを含む。
ここで、導電層は、金属材質または導電性が優れた有機物を用いて形成することが好ましい。
有機物層１６０は、開口部１３２ａ、１３２ｂ内で第１導電層１５０ａ上に形成されており、図１１に具体的に示してはいないが、正孔注入層、正孔伝達層、発光層、および電子伝達層で構成されることができる。
絶縁層１３０、１４０は、下部電極１２０上に形成された下部絶縁層１３０と、下部絶縁層１３０上に形成された上部絶縁層１４０と、上部絶縁層１４０から下部絶縁層１３０を経て下部電極１２０に至る開口部１３２ａ、１３２ｂとを有する。
下部絶縁層１３０は、上部絶縁層１４０がエッチング溶液によってエッチングされるエッチングの速度よりも速いエッチング速度を有する酸化シリコン（ＳｉＯ２）で形成され、上部絶縁層１４０は、下部絶縁層１３０よりもエッチング速度が低下する窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）で形成される。
開口部１３２ａ、１３２ｂは、下部絶縁層１３０に形成された下部開口部１３２ａと、下部開口部１３２ａよりも小さい周囲を有して上部絶縁層１４０に形成された上部開口部１３２ｂとを含む。
また、開口部１３２ａ、１３２ｂのうちで上部絶縁層１４０に形成された上部開口部１３２ｂの周囲よりも下部絶縁層１３０に形成された下部開口部１３２ａの周囲が大きいオーバーハング構造１３１が形成されている。オーバーハング構造１３１において、下部開口部１３２ａの周囲が上部開口部１３２ｂの周囲よりも大きいように開口部１３２ａ、１３２ｂの中心から下部絶縁層１３０の内側にエッチングされた面は湾曲面形態である。
本発明の第２実施例に係る有機発光素子の製造方法は、図１２〜図１９に示すように、（ａ）下部電極１２０上に下部絶縁層１３０を形成し、下部絶縁層１３０上に下部絶縁層１３０よりもエッチング速度が遅い上部絶縁層１４０を形成するステップと、（ｂ）上部絶縁層１４０と下部絶縁層１３０をエッチングし、上部絶縁層１４０から下部絶縁層１３０を貫通して下部電極１２０に至る開口部１３２ａ、１３２ｂを形成するステップと、（ｃ）開口部１３２ａ、１３２ｂの下部電極１２０上部面と上部絶縁層１４０に導電層１５０ａ、１５０ｂを形成するステップと、（ｄ）開口部１３２ａ、１３２ｂ内部で下部電極１２０上部に形成された導電層１５０ａ上に有機物層１６０を形成するステップと、（ｅ）上部絶縁層１４０上部に形成された導電層１５０ｂ上部と有機物１６０層上部に上部電極１７０を形成するステップとを含む。
基板上に下部電極１２０のための薄膜を蒸着し、薄膜をパターニングして基板上に下部電極１２０を形成する過程の図は省略した。
図１２に示すように、前記（ａ）ステップでは、下部電極１２０上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）で下部絶縁層１３０を形成する。
図１３に示すように、（ａ）ステップでは、下部絶縁層１３０上に下部絶縁層１３０よりもエッチング速度が低下した窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）で上部絶縁層１４０を形成する。
前記（ｂ）ステップでは、上部絶縁層１４０と下部絶縁層１３０をエッチングし、上部絶縁層１４０から下部絶縁層１３０を経て下部電極１２０に至る開口部１３２ａ、１３２ｂを形成する。
具体的に説明すれば、上部絶縁層１４０上に形成されたレジストパターン（図示せず）をマスクにしてＣＦ４にＯ２を混合したエッチングガスで、図１４に示すように、上部絶縁層１４０と下部絶縁層１３０をまずドライエッチングする。
また、上部絶縁層１４０と下部絶縁層１３０がエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なることを利用して下部絶縁層１３０をウエットエッチングするようになれば、図１５に示すように、開口部１３２ａ、１３２ｂのうちで上部絶縁層１４０に形成された上部開口部１３２ｂの周囲よりも下部絶縁層１３０に形成された下部開口部１３２ａの周囲が大きいオーバーハング構造が形成される。
または、図１９に示すように、上部絶縁層１４０をまずドライエッチングした後、上部絶縁層１４０と下部絶縁層１３０がエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なることを利用して下部絶縁層１３０をウエットエッチングし、オーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造を形成することもできる。
前記（ｃ）ステップでは、図１５に示す状態で上部から金属材質または導電性を有する有機物質を蒸着するようになれば、図１６に示すように、開口部１３２ａ、１３２ｂ内部で下部電極１２０上部面と、上部絶縁層１４０の上部面、上部絶縁層１４０のうちで上部開口部１３２ｂの周囲面にのみ導電層１５０ａ、１５０ｂが形成される。
オーバーハング構造１３１が形成されていることにより、開口部１３２ａ、１３２ｂ内部で下部電極１２０上部面に形成された第１導電層１５０ａと上部開口部１３２ｂの周囲面を含んだ上部絶縁層１４０の上部面に形成された第２導電層１５０ｂが断絶するように形成される。
前記（ｄ）ステップでは、図１７に示すように、開口部１３２ａ、１３２ｂ内部で下部電極１２０上部に形成された第１導電層１５０ａ上に有機物層１６０を形成する。
前記（ｅ）ステップでは、図１８に示すように、第２導電層１５０ｂ上部と有機物層１６０上部に上部電極１７０を形成する。
このように、上述した第２実施例に係る有機発光素子の製造方法によれば、開口部１３２ａ、１３２ｂのうちで上部絶縁層１４０に形成された上部開口部１３２ｂの周囲よりも下部絶縁層１３０に形成された下部開口部１３２ａの周囲が大きいオーバーハング１３１が形成されることによって、従来導電層５００の表面方向に流れる漏洩電流の移動経路（図１の矢印参照）を断絶させることができ、漏洩電流が導電層１５０ａ、１５０ｂの表面方向に沿って隣接する他の発光ピクセルに流入して任意に他の発光ピクセルを点灯させることを防ぐことができるようになる。
２００ 下部電極
３００ 絶縁層
３０１ 開口部
５００ 導電層
２０ 下部電極
３０ 酸化膜
３１ オーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造
４０ シリコン絶縁層
３２ａ、３２ｂ 開口部
５０ａ、５０ｂ 導電層
６０ 有機物層
７０ 上部電極
８０ フォトレジスト
１２０ 下部電極
１３０ 下部絶縁層
１３１ オーバーハング構造
１３２ａ 下部開口部
１３２ｂ 上部開口部
１４０ 上部絶縁層
１５０、１５０ａ、１５０ｂ 導電層
１６０ 有機物層
１７０ 上部電極
３００ 絶縁層
３０１ 開口部
５００ 導電層
２０ 下部電極
３０ 酸化膜
３１ オーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造
４０ シリコン絶縁層
３２ａ、３２ｂ 開口部
５０ａ、５０ｂ 導電層
６０ 有機物層
７０ 上部電極
８０ フォトレジスト
１２０ 下部電極
１３０ 下部絶縁層
１３１ オーバーハング構造
１３２ａ 下部開口部
１３２ｂ 上部開口部
１４０ 上部絶縁層
１５０、１５０ａ、１５０ｂ 導電層
１６０ 有機物層
１７０ 上部電極
Claims (35)
- （ａ）下部電極上に絶縁層を形成するステップと、
（ｂ）前記絶縁層をエッチングし、前記絶縁層の上面から前記下部電極に至る開口部を形成するステップであり、最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成されるように開口部を形成するステップと、
（ｃ）前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に導電層を形成するステップと、
（ｄ）前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に有機物層を形成するステップと、
（ｅ）前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に上部電極を形成するステップと、
を含むことを特徴とする有機発光素子の製造方法。 - 前記絶縁層はシリコン絶縁層であり、
前記ｂ）ステップで、前記絶縁層のエッチングはドライエッチングであることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記シリコン絶縁層は、非晶質シリコンで形成することを特徴とする、請求項２に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ｂ）ステップでは、前記シリコン絶縁層の上部面のうちで前記開口部を形成するためのドライエッチング領域を除いた領域にフォトレジストをパターニングし、前記ドライエッチング領域をドライエッチングした後、前記フォトレジストを除去して前記開口部を形成することを特徴とする、請求項２に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ｂ）ステップで、前記シリコン絶縁層は、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、およびＳＦ６のうちから選択された１種以上のガスとＨｅ、Ｏ２、およびＨ２のうちから選択された１種以上のガスを混合した混合ガス、またはＣｌ２、ＢＣｌ３、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、およびＳＦ６のうちから選択された１種以上のガスでドライエッチングされることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ａ）ステップの前に前記下部電極上に酸化膜を形成するステップと、
前記（ｂ）ステップで、前記シリコン絶縁層をドライエッチングした後、前記酸化膜をドライエッチングするステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記酸化膜は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、およびＴａ２Ｏ５のうちのいずれか１つで形成されることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記酸化膜は、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３、ＳＦ６、ＢＣｌ３、およびＨＢｒのうちから選択された１種以上のガスとＨｅ、Ｏ２、およびＨ２のうちから選択された１種以上のガスを混合した混合ガス、またはＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３、ＳＦ６、ＢＣｌ３、およびＨＢｒのうちから選択された１種以上のガスでドライエッチングされることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記絶縁層は、前記下部電極上に形成された下部絶縁層および前記下部絶縁層上に形成されて前記下部絶縁層よりもエッチング速度が遅い上部絶縁層を含み、
前記ｂ）ステップでは、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をエッチングし、前記上部絶縁層から前記下部絶縁層を経て前記下部電極に至る前記開口部を形成するステップであり、前記開口部のうちで前記上部絶縁層に形成された上部開口部の周囲よりも前記下部絶縁層に形成された下部開口部の周囲が大きい前記オーバーハング構造が形成されるように前記開口部を形成することを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記下部絶縁層は、ＳｉＯＮ、非晶質Ａｌ２Ｏ３、およびＳｉＯ２のうちから選択されたいずれか１つで形成し、前記上部絶縁層は、Ｓｉ３Ｎ４で形成することを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ｂ）ステップでは、前記上部絶縁層をドライエッチングして前記上部開口部を形成した後、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層がエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なることを利用して前記下部絶縁層をウエットエッチングすることにより、前記上部開口部の周囲よりも前記下部開口部の周囲が大きい前記オーバーハング構造を形成することを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ｂ）ステップでは、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をドライエッチングした後、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層がエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なることを利用して前記下部絶縁層をウエットエッチングすることにより、前記上部開口部の周囲よりも前記下部開口部の周囲が大きい前記オーバーハング構造を形成することを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ｂ）ステップで、ドライエッチング時のエッチングガスは、ＣＨＦ３ガス、Ｏ２ガス、およびＣＦ４ガスが混合した混合ガス、またはＯ２ガス、Ｈ２ガス、およびＨｅガスのうちから選択された１つ以上のガスとＣＦ４ガスの混合ガス、またはＣＦ４ガス、ＣＨＦ３ガス、Ｃ２Ｆ６ガス、Ｃ３Ｆ８ガス、ＳＦ６ガス、およびＮＦ３ガスのうちから選択された１種以上のガスであることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記エッチング溶液は、フッ酸（ＨＦ）、ＢＯＥ（ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈａｎｔ）、およびＢＨＦ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ＨＦ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）のうちから選択された１つ以上であることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ｂ）ステップでは、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層がエッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なることを利用して前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をすべてウエットエッチングすることにより、前記上部開口部の周囲よりも前記下部開口部の周囲が大きい前記オーバーハング構造を形成することを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記上部絶縁層はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）でウエットエッチングし、前記下部絶縁層はフッ酸（ＨＦ）でウエットエッチングすることを特徴とする、請求項１５に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記オーバーハング構造は、前記下部開口部の中心から前記下部絶縁層の内側に向かって陥没した湾曲面を含むことを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子の製造方法。
- 前記（ｃ）ステップで、前記導電層は、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、鉛、およびこれらの合金からなる金属グループから選択された１つ以上または導電性を有する有機物質で形成されることを特徴とする、請求項２または９に記載の有機発光素子の製造方法。
- 下部電極と、
前記下部電極上に形成され、前記下部電極の板面に対して垂直な方向に形成された開口部を有する絶縁層であり、前記開口部の最上側周囲よりも最下側周囲が大きいオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造が形成された絶縁層と、
前記開口部内部の前記下部電極上部面および前記オーバーハング構造を除いた前記絶縁層の表面に形成された導電層と、
前記開口部内部において、前記下部電極上部面に形成された前記導電層上に形成された有機物層と、
前記絶縁層の上部に位置した前記導電層の上部および前記有機物層上部に形成された上部電極と、
を含むことを特徴とする有機発光素子。 - 前記絶縁層は、シリコン絶縁層であることを特徴とする、請求項１９に記載の有機発光素子。
- 前記シリコン絶縁層は、非晶質シリコンで形成されたことを特徴とする、請求項２０に記載の有機発光素子。
- 前記下部電極と前記シリコン絶縁層の間に形成された酸化膜をさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載の有機発光素子。
- 前記酸化膜は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、およびＴａ２Ｏ５のうちのいずれか１つで形成されることを特徴とする、請求項２２に記載の有機発光素子。
- 前記オーバーハング構造が形成された前記絶縁層は、前記下部電極上に形成された下部絶縁層および前記下部絶縁層上に形成された上部絶縁層を含み、
前記オーバーハング構造が形成されるように、前記開口部は、前記下部絶縁層に形成された下部開口部および前記下部開口部と連通するように前記上部絶縁層に形成され、前記下部開口部の周囲よりも小さい周囲を有する上部開口部を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の有機発光素子。 - 前記下部絶縁層は、ＳｉＯＮ、非晶質Ａｌ２Ｏ３、およびＳｉＯ２のうちから選択されたいずれか１つで形成され、前記上部絶縁層は、Ｓｉ３Ｎ４で形成されたことを特徴とする、請求項２４に記載の有機発光素子。
- 前記オーバーハング構造は、前記下部開口部の中心から前記下部絶縁層の内側に向かって陥没した湾曲面を含むことを特徴とする請求項２４に記載の有機発光素子。
- 前記下部絶縁層と前記上部絶縁層は、エッチング溶液によってエッチングされるエッチング速度が互いに異なり、
前記下部絶縁層は、前記上部絶縁層よりもエッチング速度が速いことを特徴とする、請求項２４に記載の有機発光素子。 - 前記オーバーハング構造は、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をすべてウエットエッチングして形成されたことを特徴とする、請求項２４に記載の有機発光素子。
- 前記上部絶縁層のウエットエッチングに用いられたエッチング溶液はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）であり、前記下部絶縁層のウエットエッチングに用いられたエッチング溶液はフッ酸（ＨＦ）であることを特徴とする、請求項２８に記載の有機発光素子。
- 前記オーバーハング構造は、前記上部絶縁層をドライエッチングした後、前記下部絶縁層をエッチング溶液でウエットエッチングして形成されたことを特徴とする、請求項２４に記載の有機発光素子。
- 前記オーバーハング構造は、前記上部絶縁層と前記下部絶縁層をドライエッチングした後、前記下部絶縁層をエッチング溶液でウエットエッチングして形成されたことを特徴とする、請求項２４に記載の有機発光素子。
- 前記ドライエッチングに用いられるエッチングガスは、ＣＨＦ３ガス、Ｏ２ガス、およびＣＦ４ガスが混合した混合ガス、またはＯ２ガス、Ｈ２ガス、およびＨｅガスのうちから選択された１つ以上のガスとＣＦ４ガスの混合ガス、またはＣＦ４ガス、ＣＨＦ３ガス、Ｃ２Ｆ６ガス、Ｃ３Ｆ８ガス、ＳＦ６ガス、およびＮＦ３ガスのうちから選択された１種以上のガスであることを特徴とする、請求項３０または３１に記載の有機発光素子。
- 前記エッチング溶液は、フッ酸（ＨＦ）、ＢＯＥ（ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈａｎｔ）、およびＢＨＦ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ＨＦ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）のうちから選択された１つ以上であることを特徴とする、請求項３０または３１に記載の有機発光素子。
- 前記導電層は、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、鉛、およびこれらの合金からなる金属グループから選択された１つ以上または導電性を有する有機物質で形成されることを特徴とする、請求項２０または２４に記載の有機発光素子。
- 請求項２０または２４に係る有機発光素子を含むことを特徴とする電子装置。
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