JP2837558B2 - エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス素子の製造方法Info
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- JP2837558B2 JP2837558B2 JP3154932A JP15493291A JP2837558B2 JP 2837558 B2 JP2837558 B2 JP 2837558B2 JP 3154932 A JP3154932 A JP 3154932A JP 15493291 A JP15493291 A JP 15493291A JP 2837558 B2 JP2837558 B2 JP 2837558B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、電界の印加によって発光するエ
レクトロルミネッセンス層(以下、EL層という)を備
えたエレクトロルミネッセンス素子(以下、EL素子と
いう)の製造方法に関する。
レクトロルミネッセンス層(以下、EL層という)を備
えたエレクトロルミネッセンス素子(以下、EL素子と
いう)の製造方法に関する。
【0002】
【背景技術】かかるEL素子は構造で分類すると、電極
とEL層との間に絶縁層又は誘電層をもたない直流形
と、電極とEL層との間に絶縁層をもつ交流形とに分類
されている。また、EL素子を発光するEL層構造で分
類すると、分散形と、薄膜形とに分けられる。さらにま
た、EL素子を発光するEL層材質で分類すると、無機
物からなる無機EL層を有する無機EL素子と有機物か
らなる有機EL層を有する有機EL素子とに分けられ
る。
とEL層との間に絶縁層又は誘電層をもたない直流形
と、電極とEL層との間に絶縁層をもつ交流形とに分類
されている。また、EL素子を発光するEL層構造で分
類すると、分散形と、薄膜形とに分けられる。さらにま
た、EL素子を発光するEL層材質で分類すると、無機
物からなる無機EL層を有する無機EL素子と有機物か
らなる有機EL層を有する有機EL素子とに分けられ
る。
【0003】例えば、有機EL素子には図3及び図4に
示すように、X,Yマトリクス型がある。図4は図3の
I−I線の断面図を示す。該有機EL素子は、ガラス透
明基板1上に、ITO等の複数の透明電極2(アノー
ド)、正孔輸送層3、有機EL層4、透明電極2に交差
する複数の背面電極5(カソード)を順に積層、形成し
たものである。有機有機EL素子には、図示する正孔輸
送層3及び有機EL層4からなる2層構造のものや、図
示しないが有機EL層4及びカソード5間に有機電子輸
送層がさらに配された3層構造のものが知られている。
また、カソード5の上には、通常これを保護し短絡を防
ぐ保護層が被覆されている。
示すように、X,Yマトリクス型がある。図4は図3の
I−I線の断面図を示す。該有機EL素子は、ガラス透
明基板1上に、ITO等の複数の透明電極2(アノー
ド)、正孔輸送層3、有機EL層4、透明電極2に交差
する複数の背面電極5(カソード)を順に積層、形成し
たものである。有機有機EL素子には、図示する正孔輸
送層3及び有機EL層4からなる2層構造のものや、図
示しないが有機EL層4及びカソード5間に有機電子輸
送層がさらに配された3層構造のものが知られている。
また、カソード5の上には、通常これを保護し短絡を防
ぐ保護層が被覆されている。
【0004】このマトリクス方式の有機EL素子を作成
する場合、図5に示すように、ITO層を一様に担持し
たガラス基板上に複数の平行アノードを整列し配すべ
く、ストライプ状(帯状)のパターンマスクをITO層
上に配置してエッチングにより形成する(S1)。この
アノード上に正孔輸送層、EL層の有機層を順次積層す
る(S2)。その後、複数の平行カソードをアノードの
ストライプの伸長方向に対して垂直方向に延在するスト
ライプ状に整列させるために有機層上にパターンマスク
を被せ(S3)、カソード用の金属を蒸着して(S4)、
パターンマスクを剥離して(S5)、ストライプ状のカ
ソードを作成する。
する場合、図5に示すように、ITO層を一様に担持し
たガラス基板上に複数の平行アノードを整列し配すべ
く、ストライプ状(帯状)のパターンマスクをITO層
上に配置してエッチングにより形成する(S1)。この
アノード上に正孔輸送層、EL層の有機層を順次積層す
る(S2)。その後、複数の平行カソードをアノードの
ストライプの伸長方向に対して垂直方向に延在するスト
ライプ状に整列させるために有機層上にパターンマスク
を被せ(S3)、カソード用の金属を蒸着して(S4)、
パターンマスクを剥離して(S5)、ストライプ状のカ
ソードを作成する。
【0005】しかしながら、上記した従来の方法では、
正孔輸送層、EL層の有機層上にカソードのパターンマ
スクを載置する時、一度真空槽をリークしなければなら
ない手間がある上、パターンマスクの位置合せが困難
で、パターンマスクの位置ずれによる不良や、パターン
マスクの密着不良によるカソード間の短絡等のパターン
不良が発生するという問題点があった。
正孔輸送層、EL層の有機層上にカソードのパターンマ
スクを載置する時、一度真空槽をリークしなければなら
ない手間がある上、パターンマスクの位置合せが困難
で、パターンマスクの位置ずれによる不良や、パターン
マスクの密着不良によるカソード間の短絡等のパターン
不良が発生するという問題点があった。
【0006】
【発明の目的】本発明は上記問題点に鑑みなされ、本発
明の目的はEL素子を簡素な工程で製造する製造方法を
提供することにある。
明の目的はEL素子を簡素な工程で製造する製造方法を
提供することにある。
【0007】
【発明の構成】第1の本発明のEL素子製造方法は、基
板上における互いに対向する複数のカソード電極及びア
ノード電極の電極対と前記電極対間に配置されたEL層
とを有し、前記EL層の前記電極対によって挟まれる複
数の部分を発光領域とするEL素子の製造方法であっ
て、基板上に第1電極材料層からなる複数のアノード電
極を形成するアノード電極形成工程と、前記アノード電
極上にEL層を形成するEL層形成工程と、前記EL層
上に第2電極材料層を形成する第2電極材料層形成工程
と、集光レーザビームを前記第2電極材料層内に位置さ
せつつ集光レーザビームを走査することで前記第2電極
材料層の一部を切削して、複数のカソード電極を形成す
るカソード電極形成工程とを含むことを特徴とする。
板上における互いに対向する複数のカソード電極及びア
ノード電極の電極対と前記電極対間に配置されたEL層
とを有し、前記EL層の前記電極対によって挟まれる複
数の部分を発光領域とするEL素子の製造方法であっ
て、基板上に第1電極材料層からなる複数のアノード電
極を形成するアノード電極形成工程と、前記アノード電
極上にEL層を形成するEL層形成工程と、前記EL層
上に第2電極材料層を形成する第2電極材料層形成工程
と、集光レーザビームを前記第2電極材料層内に位置さ
せつつ集光レーザビームを走査することで前記第2電極
材料層の一部を切削して、複数のカソード電極を形成す
るカソード電極形成工程とを含むことを特徴とする。
【0008】第2の本発明のEL素子製造方法は、基板
上における互いに対向する複数のカソード電極及びアノ
ード電極の電極対と前記電極対間に配置されたEL層と
を有し、前記EL層の前記電極対によって挟まれる複数
の部分を発光領域とするEL素子の製造方法であって、
基板上に第1電極材料層を形成する第1電極材料層形成
工程と、前記第1電極材料層上にEL層を形成するEL
層形成工程と、集光レーザビームの焦点を前記基板の前
記第1電極材料層側境界面から前記EL層の外側境界面
までに位置させつつ集光レーザビームを走査して、少な
くとも前記エレクトロルミネッセンス層及び前記第1電
極材料層の一部を切削して複数のアノード電極を形成す
るアノード電極形成工程と、前記EL層上に第2電極材
料層を形成する第2電極材料層形成工程と、集光レーザ
ビームを前記第2電極材料層内に位置させつつ集光レー
ザビームを走査することで前記第2電極材料層の一部を
切削して、複数のカソード電極を形成するカソード電極
形成工程とを含むことを特徴とする。
上における互いに対向する複数のカソード電極及びアノ
ード電極の電極対と前記電極対間に配置されたEL層と
を有し、前記EL層の前記電極対によって挟まれる複数
の部分を発光領域とするEL素子の製造方法であって、
基板上に第1電極材料層を形成する第1電極材料層形成
工程と、前記第1電極材料層上にEL層を形成するEL
層形成工程と、集光レーザビームの焦点を前記基板の前
記第1電極材料層側境界面から前記EL層の外側境界面
までに位置させつつ集光レーザビームを走査して、少な
くとも前記エレクトロルミネッセンス層及び前記第1電
極材料層の一部を切削して複数のアノード電極を形成す
るアノード電極形成工程と、前記EL層上に第2電極材
料層を形成する第2電極材料層形成工程と、集光レーザ
ビームを前記第2電極材料層内に位置させつつ集光レー
ザビームを走査することで前記第2電極材料層の一部を
切削して、複数のカソード電極を形成するカソード電極
形成工程とを含むことを特徴とする。
【0009】
【発明の作用】本発明によれば、パターン不良の少ない
EL素子を簡素な工程で得られる。
EL素子を簡素な工程で得られる。
【0010】
【実施例】以下、本発明による実施例を図面を参照しつ
つ説明する。実施例のEL素子製造によって正孔輸送層
を有する二層構造の有機EL素子を製造する。まず、図
1(a)に示すように、ガラス基板1の主面上にITO
からなる複数の帯状の透明アノード2を各々が平行とな
るようにスパッタリング法及びリソグラフィ法などによ
って積層する。次に、図1(b)に示すように、複数の
透明電極2上に正孔輸送層3及びEL層4を蒸着法など
によって均一に一様に積層し順に形成する。次に、図1
(c)に示すように、EL層4上に蒸着法などによって
カソード用金属層5を均一に一様に形成する。最後に、
図1(d)に示すように、キセノンレーザビームカッタ
を用い、金属層を、この層内に焦点を一致させて走査す
る集光レーザビーム6によってカッティングし、これら
を複数の平行溝にて分割するパターニングを行ないカソ
ードを各々が平行となるように形成する。このようにし
て、有機EL素子が得られる。
つ説明する。実施例のEL素子製造によって正孔輸送層
を有する二層構造の有機EL素子を製造する。まず、図
1(a)に示すように、ガラス基板1の主面上にITO
からなる複数の帯状の透明アノード2を各々が平行とな
るようにスパッタリング法及びリソグラフィ法などによ
って積層する。次に、図1(b)に示すように、複数の
透明電極2上に正孔輸送層3及びEL層4を蒸着法など
によって均一に一様に積層し順に形成する。次に、図1
(c)に示すように、EL層4上に蒸着法などによって
カソード用金属層5を均一に一様に形成する。最後に、
図1(d)に示すように、キセノンレーザビームカッタ
を用い、金属層を、この層内に焦点を一致させて走査す
る集光レーザビーム6によってカッティングし、これら
を複数の平行溝にて分割するパターニングを行ないカソ
ードを各々が平行となるように形成する。このようにし
て、有機EL素子が得られる。
【0011】本実施例では、図1に示すように、有機層
3,4さらにはカソード用金属層5の形成までは従来の
製造工程で積層してもよい。カソード用金属層5の形成
までおこなった素子部材を真空槽から取り出し、集束レ
ーザビーム光6を用いて、金属層5をカッティングし、
パターニングを行なう。図に示すように、集光レーザビ
ーム6の焦点を金属層5内に位置するように制御して、
集光レーザビーム6を平行に走査して、これによって金
属層5の一部を切削してアノード2と交差する複数の帯
状カソード5を互いに平行に形成する。かかる集光レー
ザビームを発生させて切削する装置としては、キセノン
レーザビームカッタが好ましい。このように、カソード
用金属層5からカソードをマスクを用いることなく形成
する。
3,4さらにはカソード用金属層5の形成までは従来の
製造工程で積層してもよい。カソード用金属層5の形成
までおこなった素子部材を真空槽から取り出し、集束レ
ーザビーム光6を用いて、金属層5をカッティングし、
パターニングを行なう。図に示すように、集光レーザビ
ーム6の焦点を金属層5内に位置するように制御して、
集光レーザビーム6を平行に走査して、これによって金
属層5の一部を切削してアノード2と交差する複数の帯
状カソード5を互いに平行に形成する。かかる集光レー
ザビームを発生させて切削する装置としては、キセノン
レーザビームカッタが好ましい。このように、カソード
用金属層5からカソードをマスクを用いることなく形成
する。
【0012】本実施例によれば、従来の作成方法による
欠点を解決できると共に、カソードのラインが非常に微
細でかつピクセルサイズが小さくなる。他の実施例とし
て正孔輸送層を有する二層構造の有機EL素子を製造す
る。まず、図2(a)に示すように、ガラス基板1の主
面一面にITOからなるアノード用ITO層2を均一に
一様になるようにスパッタリング法及びリソグラフィ法
などによって積層する。さらに、このITO2層上に正
孔輸送層3、EL層4を蒸着法などによって均一に一様
に順次形成する。このようにITO層、正孔輸送層及び
EL層を一様に担持した基板を真空槽から取り出し、図
2(b)に示すように、これらの層2,3,4を、キセ
ノンレーザビームカッタを用い集光レーザビーム6によ
ってストライプ状にカッティングし、これらを複数の平
行溝にて分割する。次に、図2(c)に示すように、分
割されたEL層4上に蒸着法などによってカソード用金
属層5を均一に一様に形成する。最後に、再びキセノン
レーザビームカッタを用い、この金属層5のみを、スト
ライプ状のITO層、正孔輸送層及びEL層に直角方向
に沿ってカッティングし、これらを複数の平行溝にて分
割する。このとき集光レーザビーム6は、この金属層5
内に焦点を一致させて走査する。このようにしても、有
機EL素子が得られる。
欠点を解決できると共に、カソードのラインが非常に微
細でかつピクセルサイズが小さくなる。他の実施例とし
て正孔輸送層を有する二層構造の有機EL素子を製造す
る。まず、図2(a)に示すように、ガラス基板1の主
面一面にITOからなるアノード用ITO層2を均一に
一様になるようにスパッタリング法及びリソグラフィ法
などによって積層する。さらに、このITO2層上に正
孔輸送層3、EL層4を蒸着法などによって均一に一様
に順次形成する。このようにITO層、正孔輸送層及び
EL層を一様に担持した基板を真空槽から取り出し、図
2(b)に示すように、これらの層2,3,4を、キセ
ノンレーザビームカッタを用い集光レーザビーム6によ
ってストライプ状にカッティングし、これらを複数の平
行溝にて分割する。次に、図2(c)に示すように、分
割されたEL層4上に蒸着法などによってカソード用金
属層5を均一に一様に形成する。最後に、再びキセノン
レーザビームカッタを用い、この金属層5のみを、スト
ライプ状のITO層、正孔輸送層及びEL層に直角方向
に沿ってカッティングし、これらを複数の平行溝にて分
割する。このとき集光レーザビーム6は、この金属層5
内に焦点を一致させて走査する。このようにしても、有
機EL素子が得られる。
【0013】本実施例によれば、従来の製造方法の欠点
であったカソードのパターン不良などの欠陥が解決でき
るとともに、アノード2をストライプ状に形成するため
エッチング等の作業が省略でき、ドットサイズの極めて
小さい高密度なEL素子を容易に作成できる。また、正
孔輸送層及びEL層をITO層と同時に切断するため、
これら有機層を介しての漏洩電流が少なくなり、クロス
トークの少ないマトリクス方式の有機EL素子を提供で
きる。
であったカソードのパターン不良などの欠陥が解決でき
るとともに、アノード2をストライプ状に形成するため
エッチング等の作業が省略でき、ドットサイズの極めて
小さい高密度なEL素子を容易に作成できる。また、正
孔輸送層及びEL層をITO層と同時に切断するため、
これら有機層を介しての漏洩電流が少なくなり、クロス
トークの少ないマトリクス方式の有機EL素子を提供で
きる。
【0014】上記実施例では二層構造の有機EL素子に
ついて説明したが、上記工程において、EL層を形成
後、電子輸送層を成膜する電子輸送層形成工程を加え
て、その後カソードを形成して、正孔輸送層、EL層及
び電子輸送層を有する三層構造の有機EL素子を得るこ
とが出来る。上記実施例では有機EL素子について説明
したが、上記工程において、EL層を無機化合物から形
成し、アノードとEL層との間に第1絶縁層を成膜する
ような第1絶縁層形成工程を加え、EL層とカソードと
の間に第2絶縁層を成膜するような第2絶縁層形成工程
を加えれば無機EL素子を得ることが出来る。また、こ
の場合、電極とEL層との間に絶縁層又は誘電層を有す
る交流形としても、電極とEL層との間に絶縁層を有さ
ない直流形のEL素子にしても適用できる。
ついて説明したが、上記工程において、EL層を形成
後、電子輸送層を成膜する電子輸送層形成工程を加え
て、その後カソードを形成して、正孔輸送層、EL層及
び電子輸送層を有する三層構造の有機EL素子を得るこ
とが出来る。上記実施例では有機EL素子について説明
したが、上記工程において、EL層を無機化合物から形
成し、アノードとEL層との間に第1絶縁層を成膜する
ような第1絶縁層形成工程を加え、EL層とカソードと
の間に第2絶縁層を成膜するような第2絶縁層形成工程
を加えれば無機EL素子を得ることが出来る。また、こ
の場合、電極とEL層との間に絶縁層又は誘電層を有す
る交流形としても、電極とEL層との間に絶縁層を有さ
ない直流形のEL素子にしても適用できる。
【0015】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、電極材料
層の積層後、集光レーザビームを電極材料層内に位置す
るようにして、集光レーザビームを走査して、これによ
って電極材料層の一部を切削して複数の電極を形成する
ので、パターン不良が少なく微細なドットを有する高密
度なEL素子を簡素な工程で得られる。EL素子を発光
させる時においても発光領域のみが発光し、発光領域の
周囲のクロストークや発光の「にじみ」が減少し、精細
な画像が得られる。
層の積層後、集光レーザビームを電極材料層内に位置す
るようにして、集光レーザビームを走査して、これによ
って電極材料層の一部を切削して複数の電極を形成する
ので、パターン不良が少なく微細なドットを有する高密
度なEL素子を簡素な工程で得られる。EL素子を発光
させる時においても発光領域のみが発光し、発光領域の
周囲のクロストークや発光の「にじみ」が減少し、精細
な画像が得られる。
【図1】本発明による実施例のEL素子製造方法におけ
る素子部材を示す拡大部分斜視図である。
る素子部材を示す拡大部分斜視図である。
【図2】本発明による他の実施例のEL素子製造方法に
おける素子部材を示す拡大部分斜視図である。
おける素子部材を示す拡大部分斜視図である。
【図3】有機EL素子の部分切欠拡大斜視図である。
【図4】図4の有機EL素子の部分拡大断面図である。
【図5】従来のEL素子製造方法を示すフローチャート
である。
である。
1……透明基板 2……透明アノード電極 3……正孔輸送層 4……有機EL層 5……カソード電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−17484(JP,A) 特開 昭57−43391(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05B 33/10 H05B 33/22 H05B 33/26
Claims (8)
- 【請求項1】 基板上における互いに対向する複数のカ
ソード電極及びアノード電極の電極対と前記電極対間に
配置されたエレクトロルミネッセンス層とを有し、前記
エレクトロルミネッセンス層の前記電極対によって挟ま
れる複数の部分を発光領域とするエレクトロルミネッセ
ンス素子の製造方法であって、 基板上に第1電極材料層からなる複数のアノード電極を
形成するアノード電極形成工程と、 前記アノード電極上にエレクトロルミネッセンス層を形
成するエレクトロルミネッセンス層形成工程と、 前記エレクトロルミネッセンス層上に第2電極材料層を
形成する第2電極材料層形成工程と、 集光レーザビームを前記第2電極材料層内に位置させつ
つ集光レーザビームを走査することで前記第2電極材料
層の一部を切削して、複数のカソード電極を形成するカ
ソード電極形成工程とを含むことを特徴とするエレクト
ロルミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項2】 前記エレクトロルミネッセンス層は有機
化合物からなり、前記アノード電極形成工程と前記エレ
クトロルミネッセンス層形成工程との間に有機化合物か
らなる正孔輸送層を形成する正孔輸送層形成工程を有す
ることを特徴とする請求項1記載のエレクトロルミネッ
センス素子の製造方法。 - 【請求項3】 前記エレクトロルミネッセンス層形成工
程と前記第2電極材料層形成工程との間に有機化合物か
らなる電子輸送層を形成する電子輸送層形成工程を有す
ることを特徴とする請求項2記載のエレクトロルミネッ
センス素子の製造方法。 - 【請求項4】 前記エレクトロルミネッセンス層は無機
化合物からなり、前記アノード電極形成工程と前記エレ
クトロルミネッセンス層形成工程との間に第1絶縁層を
形成する第1絶縁層系背工程を有し、前記エレクトロル
ミネッセンス層形成工程と前記第2電極材料層形成工程
との間に第2絶縁層を形成する第2絶縁層形成工程を有
することを特徴とする請求項1記載のエレクトロルミネ
ッセンス素子の製造方法。 - 【請求項5】 基板上における互いに対向する複数のカ
ソード電極及びアノード電極の電極対と前記電極対間に
配置されたエレクトロルミネッセンス層とを有し、前記
エレクトロルミネッセンス層の前記電極対によって挟ま
れる複数の部分を発光領域とするエレクトロルミネッセ
ンス素子の製造方法であって、 基板上に第1電極材料層を形成する第1電極材料層形成
工程と、 前記第1電極材料層上にエレクトロルミネッセンス層を
形成するエレクトロルミネッセンス層形成工程と、 集光レーザビームの焦点を前記基板の前記第1電極材料
層側境界面から前記エレクトロルミネッセンス層の外側
境界面までに位置させつつ集光レーザビームを走査し
て、少なくとも前記エレクトロルミネッセンス層及び前
記第1電極材料層の一部を切削して複数のアノード電極
を形成するアノード電極形成工程と、 前記エレクトロルミネッセンス層上に第2電極材料層を
形成する第2電極材料層形成工程と、 集光レーザビームを前記第2電極材料層内に位置させつ
つ集光レーザビームを走査することで前記第2電極材料
層の一部を切削して、複数のカソード電極を形成するカ
ソード電極形成工程とを含むことを特徴とするエレクト
ロルミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項6】 前記エレクトロルミネッセンス層は有機
化合物からなり、前記第1電極材料層形成工程と前記エ
レクトロルミネッセンス層形成工程との間に有機化合物
からなる正孔輸送層を形成する正孔輸送層形成工程を有
することを特徴とする請求項5記載のエレクトロルミネ
ッセンス素子の製造方法。 - 【請求項7】 前記アノード電極形成工程と前記第2電
極材料層形成工程との間に有機化合物からなる電子輸送
層を形成する電子輸送層形成工程を有することを特徴と
する請求項6記載のエレクトロルミネッセンス素子の製
造方法。 - 【請求項8】 前記エレクトロルミネッセンス層は無機
化合物からなり、前記第1電極材料層形成工程と前記エ
レクトロルミネッセンス層形成工程との間に第1絶縁層
を形成する第1絶縁層系背工程を有し、前記アノード電
極形成工程と前記第2電極材料層形成工程との間に第2
絶縁層を形成する第2絶縁層形成工程を有することを特
徴とする請求項5記載のエレクトロルミネッセンス素子
の製造方法。
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---|---|---|---|
JP3154932A JP2837558B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
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JP3154932A JP2837558B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
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