JP3875401B2 - Organic EL display device and organic EL element - Google Patents
Organic EL display device and organic EL element Download PDFInfo
- Publication number
- JP3875401B2 JP3875401B2 JP14662498A JP14662498A JP3875401B2 JP 3875401 B2 JP3875401 B2 JP 3875401B2 JP 14662498 A JP14662498 A JP 14662498A JP 14662498 A JP14662498 A JP 14662498A JP 3875401 B2 JP3875401 B2 JP 3875401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- organic
- light emitting
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 169
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 34
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 12
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 67
- 239000000463 material Substances 0.000 description 52
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 45
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 45
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical compound [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 35
- 239000002585 base Substances 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 34
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 30
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 20
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 16
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 13
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- -1 titanium carbide Chemical class 0.000 description 10
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 7
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 6
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 5
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 5
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- BRSRUYVJULRMRQ-UHFFFAOYSA-N 1-phenylanthracene Chemical class C1=CC=CC=C1C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12 BRSRUYVJULRMRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229940027991 antiseptic and disinfectant quinoline derivative Drugs 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenyl-4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 3
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 3
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 150000003248 quinolines Chemical class 0.000 description 3
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N (e)-2-phenylethenamine Chemical class N\C=C\C1=CC=CC=C1 UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 2
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N coronene Chemical compound C1=C(C2=C34)C=CC3=CC=C(C=C3)C4=C4C3=CC=C(C=C3)C4=C2C3=C1 VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012945 sealing adhesive Substances 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M (4z)-1-(3-methylbutyl)-4-[[1-(3-methylbutyl)quinolin-1-ium-4-yl]methylidene]quinoline;iodide Chemical class [I-].C12=CC=CC=C2N(CCC(C)C)C=CC1=CC1=CC=[N+](CCC(C)C)C2=CC=CC=C12 QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KLCLIOISYBHYDZ-UHFFFAOYSA-N 1,4,4-triphenylbuta-1,3-dienylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)=CC=C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 KLCLIOISYBHYDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JQFZOEUTRRZDCL-UHFFFAOYSA-N 1-phenyl-2-(1,2,2-triphenylethenyl)benzene Chemical group C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C(C=1C(=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 JQFZOEUTRRZDCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFYQEBBUVNLYBR-UHFFFAOYSA-N 12-phthaloperinone Chemical class C1=CC(N2C(=O)C=3C(=CC=CC=3)C2=N2)=C3C2=CC=CC3=C1 XFYQEBBUVNLYBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVWPVABZQQJTPL-UHFFFAOYSA-N 2,3-diphenylcyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Chemical class O=C1C=CC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 MVWPVABZQQJTPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 1
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N benzo-alpha-pyrone Natural products C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N benzo[de]isoquinoline-1,3-dione Chemical class C1=CC(C(=O)NC2=O)=C3C2=CC=CC3=C1 XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001716 carbazoles Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021357 chromium silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000990 laser dye Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000434 metal complex dye Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 1
- 229940083082 pyrimidine derivative acting on arteriolar smooth muscle Drugs 0.000 description 1
- 150000003230 pyrimidines Chemical class 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003252 quinoxalines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009103 reabsorption Effects 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 239000012508 resin bead Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical class [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示デバイス、光源として利用される有機エレクトロ・ルミネッセンス表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と略す）の製造方法と構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子を用いた表示デバイスは、現在主流のフラットパネルディスプレイである液晶ディスプレイに対し以下のような優位性を持つ。
１）自発光であるために視野角が広い
２）２〜３ミリの薄さのディスプレイが容易に製造可能
３）偏光板を使わないことから発光色が自然
４）明暗のダイナミックレンジが広いため、表示が鮮明で生々しい
５）広い温度範囲で動作
６）応答速度が液晶より３桁以上速いため容易に動画表示が可能
【０００３】
このような優位性にも関わらず、なかなか市場へ出回らなかった。これは以下のような理由による。
【０００４】
一般的に、有機ＥＬ素子は、概略すると、「透明導電膜」からなる電極、「発光層を含む有機層」、「仕事関数が小さい金属または合金」からなる電極、の３つの別々の機能を有する薄膜の積層から構成される。これら「発光層を含む有機層」や「仕事関数が小さい金属または合金」が水分や酸素で劣化しやすいこと、「発光層を含む有機層」が溶媒に溶けやすく、また、熱に弱いこと等の製造上の難題があった。言い換えると、水、有機溶媒、熱を用いる方法では「発光層を含む有機層」、「仕事関数が小さい金属または合金」を成膜した後で素子を分離、分割することは困難であったからである。つまり、現在、液晶で実現されているようなディスプレイと同等なクラスの有機ＥＬ表示装置を製造しようとした場合に、成熟した半導体製造技術や液晶ディスプレイ製造技術がそのままでは適用できないということになる。
【０００５】
このため、例えば、大気中に暴露することなく第２の電極の分離を可能にする技術や、各画素となる素子を配線で接続するための技術が必要となる。
【０００６】
ところで、有機ＥＬ素子を用い、カラーディスプレイを実現するために、種々の方法が検討されている。例えば、発光体自体の発光色を複数用意したり、カラーフィルターを用いて青、緑、赤の３元色を得たりする方法が一般的である。
【０００７】
発光体自体の発光色を変化させる試みとして、 SID 96 DIGEST・185 14.2:Novel Transparent Organic Electroluminescent Devices G.Gu,V.BBulovic,P.E.Burrows,S.RForrest,M.E.Tompsonに記載されたカラー発光素子として、Ａｇ・Ｍｇ薄膜を電子注入電極に、ＩＴＯをホール注入電極に用いたものが知られている。ここに記載されているカラー発光素子（heterostructure organic light emitting devices）は、図２６に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々に対応した発光層（Red EL,Green EL,Blue EL）３５，３９，４３を有する多層構造であり、各発光層３５，３９，４３毎に電子注入電極３６，４０，４４、ホール輸送層３３，３８，４２およびホール注入電極３４，３７，４１が同一積層順に配置され、これらが３原色に対応した積層体として、基板３１上に３層に積層されている。
【０００８】
これらの積層体を駆動するには、図示例のように各電子注入電極３６，４０，４４と、ホール注入電極３４，３７，４１との間に、所定の電源Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 を接続しそれぞれの層を発光させる。この場合、各積層体はいずれも順積層であるため、各電源Ｅ1 、Ｅ2 、Ｅ3 も同じ方向に直列に接続された状態となる。
【０００９】
しかし、このような構造では各積層体毎に一対のホール注入電極と電子注入電極とを用いているため、積層数が多くなる。例えば、単純マトリクス、アクティブマトリクス方式等でのフルカラーディスプレイを考えると、多数の画素に対応した３原色分の配線構造を必要とするのみならず、複雑な駆動方法を開発する必要がある。
【００１０】
白色発光自体は市場の要望も多く、また、カラーフィルターや蛍光フィルターを用いれば、容易に様々な色を作り出すことができるため、ディスプレイを設計する上で非常に可能性が広がる。
【００１１】
白色発光させる方法としては、単一の発光層に異なる色を発光する複数の蛍光体をドーピングする方法や、異なる発光色を有する発光層を２層以上積層させる方法が容易に考えられるが、それぞれの蛍光体の相性の問題でうまく複数の発光が得られなかったり、それぞれの発光層にキャリアをうまく供給することができなかったりして、所望の白色発光を得ることが困難であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、より高い自由度で製造でき、しかも広い発光波長領域を得ることができ、カラーディスプレイ等の複雑な積層構成とする場合でも、配線数が少なく、製造工程が簡単になり、しかも高輝度が得られる有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ素子を実現することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記目的は以下の構成により達成される。
（１） 基板上に少なくとも第１の電極と、それぞれ発光機能を有する層を含有する少なくとも２つの有機層と、第２の電極とを順次有し、
前記有機層は、少なくともホール注入輸送層と発光層とを含む積層構造体から構成され、
前記有機層の間には、導電体から構成され、前記有機層間の導通を確保するとともに、電気的に浮遊している中間電極を有する構成素子の集合体である有機ＥＬ表示装置。
（２） さらに基板面と平行な方向に突出したオーバーハング部と、導電性を有する基部とを有する電極構造体を有し、前記構成素子はこの電極構造体の間に形成されていて、この電極構造体の基部と、前記第２の電極とが電気的に接続されている上記（１）の有機ＥＬ表示装置。
（３） 前記第１の電極と第２の電極とは、マトリクス構造を形成している上記（１）または（２）の有機ＥＬ表示装置。
（４） 前記有機層は、それぞれ異なった波長の発光機能を有する上記（１）〜（３）のいずれかの有機ＥＬ表示装置。
【００１４】
（５） 基板上に少なくとも第１の電極と、それぞれ発光機能を有する層を含有する少なくとも２つの有機層と、第２の電極とを順次有し、
前記有機層は、少なくともホール注入輸送層と発光層とを含む積層構造体から構成され、
前記有機層の間には、導電体から構成され、前記有機層間の導通を確保するとともに、電気的に浮遊している中間電極を有する有機ＥＬ素子。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、例えば図１に示すように、基板１上に少なくとも第１の電極２と、それぞれ発光機能を有する層を含有する２種以上の有機層３ａ，３ｂと、第２の電極５とを順次有し、前記有機層３ａと有機層３ｂとの間には、電気的に浮遊している中間電極４を有する構成素子の集合体である。
【００１６】
このように、電気的に浮遊している中間電極４を、有機層と有機層との間に設けることにより、中間電極分の配線構造が不要となり、構造が簡単になり、製造工程が減り、コストの低減を図ることができる。
【００１７】
例えば図２に示すように、構成素子である積層体は、各有機層を１つの単位とするダイオードと見なすことができる。従って、各発光単位として、複数の有機層が積層された構成素子は、ダイオードＤ１〜Ｄ３が直列に接続された状態となる。また、それぞれの発光単位Ｄ１〜Ｄ３に対応した電源（駆動電圧）Ｅ１〜Ｅ３を必要とし、これにより発光に必要な電圧と電流の供給を受けて各発光単位が発光する。
【００１８】
この場合、通常図２に示すように、ノードＮ１とノードＮ３、およびノードＮ２とノードＮ４とは図のように接続されていて、それぞれの発光単位Ｄ１〜Ｄ３がそれぞれ独立に、あるいは共通に駆動されるわけであるが、その分与分に配線構造を必要とし、積層構造、あるいは２次元または３次元の配線構造が極めて複雑となり、極めて困難な製造工程を必要とする。そこで、図３に示すように、ノードＮ１とノードＮ３、およびノードＮ２とノードＮ４との接続を行わず、その部分を浮遊状態とすることで、配線構造が不要となり、膜構成、製造工程を単純化することができる。ただし、この場合の電源はそれぞれの発光単位Ｄ１〜Ｄ３に対応した電源（駆動電圧）Ｅ１〜Ｅ３の総和となる。
【００１９】
中間電極であるノードＮ１とノードＮ２は、浮遊状態となっているが、上下の有機層間の導通を確保している。このため、直列に接続された発光単位Ｄ１〜Ｄ３には、電源Ｅ１〜Ｅ３が印加され、電流が流れ発光する。そして、各発光単位Ｄ１〜Ｄ３に赤、緑、青色の発光を行わせることで白色発光が得られる。この場合、各発光単位の発光輝度を調製することにより、発光色を調整してもよい。また得られた白色発光は、カラーフィルターを用いることにより、極めて容易にフルカラー表示装置とすることができる。なお、上記例では発光層（有機層）を３層としたが、発光層を２層とし、それぞれの発光層の発光色を調整することにより白色発光を得ることも可能である。
【００２０】
また、中間電極を浮遊状態とするため、例えば、図１に示すような電極構造体７を形成することが好ましい。この電極構造７は、少なくとも導電性を有する基部７ｂと、基板面とほぼ平行な方向に突出したオーバーハング部７ａとを有し、このオーバーハング部７ａにより得られる陰の部分により、中間電極を浮遊状態としたり、第２の電極への配線を効率よく行うことができる。
【００２１】
すなわち、第１の電極を形成し、さらにその上に絶縁層６を形成した後、電極構造体７を形成する。そして、有機層および中間電極を形成し、第２の電極を形成する。このとき、中間電極を段差被覆性の低い方法で成膜し、有機層および第２の電極を段差被覆性の高い方法で成膜すると、有機層および第２の電極は、電極構造７の陰の部分である基部７ａの部分にも成膜されるが、中間層は成膜されない。従って、第２の電極は、基部７ａと接触し、電気的に導通されるが、中間電極は導通されないこととなる。そして、この電極構造体の基部７ａを第２の電極の配線電極とすれば、第２の電極の配線構造と、中間電極の浮遊した電気的構造を実現できることになる。
【００２２】
なお、通常、第１の電極と、第２の電極とはお互いに立体的に交差するマトリクス構造を形成し、それぞれ、行、または列の構成要素となる電極線として機能する。従って、電極構造７も線状に形成されるわけであるが、１つの構成素子を間に挟む電極構造と、その隣の電極構造とは、電気的に分離する必要がある。このため、１つの構成素子を間に挟む電極構造と、その隣の電極構造との間に素子分離構造を形成することが好ましい。
【００２３】
素子分離構造は、例えば本発明者らが先に出願した特願平８−１４７３１３号に記載されているようなオーバハング部を有する絶縁体であってもよいし、平成１０年４月１５日付提出の特許願（整理番号１０Ｐ１２３）に記載されているような溝構造であってもよい。また、前記電極構造の一部（構成素子を間に挟む側以外の部位）に、絶縁膜を形成したのも等でもよい。
【００２４】
電極構造の基部の材質としては、導電性を有し、好ましくは高導電率のもので、酸化等腐食しにくいものであれば特に限定されるものではないが、金属材料としては、例えば、電極層ではＡｌ等の容易に膜厚を厚くすることが可能で応力が小さい金属薄膜等が挙げられる。具体的には、Ａｌ、Ａｌおよび遷移金属、特にＳｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｗ等を、好ましくはこれらの総計が１０at％以下、特に５at％以下、特に２at％以下含有していてもよいアルミニウム基合金等を好ましく挙げることができる。アルミニウムは低抵抗であり、配線電極として機能する基部に用いた場合良好な効果が得られる。また、この他、カーボンやカーボンと樹脂との混合物等を用いてもよい。また、必要により、Ａｌ、Ａｌ基合金等の安価で低抵抗な金属材料と、Ｃｒや、ＴｉＮ等の安定な導電体とを積層した構造としてもよい。
【００２５】
電極構造のオーバハング部の材質としては、上記基部と同一であっても異なっていてもよいが、オーバハング構造を形成するためには、選択的なエッチングが容易なように異なっていることが好ましい。基部と異なった材料を用いる場合、導電体であっても絶縁体であってもよく、窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タンタル、窒化クロム等の窒化物；コバルトシリサイド、クロムシリサイド、モリブデンシリサイド、タングステンシリサイド、チタンシリサイド等のシリサイド化合物；チタンカーバイド、ドープト炭化シリコン、クロム等の金属または金属化合物や、レジスト、ポリイミド、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂等の樹脂材料や、ＳｉＯ2 、ＳｉＮx 、ＳｉＯＮ、Ａｌ2Ｏ3 、ＳＯＧ（spin on glass）膜等の無機材料を好ましく挙げることができる。
【００２６】
電極構造の大きさとしては、設計する素子の構造や、構成膜の数などにより適宜最適な大きさに調整すればよいが、通常、基部で、幅１〜５０μm 、高さ３００nm〜５μm 程度、オーバーハング部で、幅２〜１００μm 、高さ１００nm〜１０μm 程度である。また、基部の高さ：有機層および第２の電極層の合計膜厚の１／２〜２０倍、特に２倍〜１０倍程度、オーバーハング部のオーバーハングの割合は、基部の高さの１／５〜２０倍程度が好ましい。
【００２７】
電極構造を形成するには、第１の電極形成後、その上に絶縁層を形成し、パターニングした後、さらにその上に気相堆積法、塗布、スピンコート法等により、基部の層とオーバーハングの層とを成膜する。これを、フォトリソグラフィー等の手法によりオーバーハング部をパターニングした後、さらに、基部をエッチングし、このときに基部の部分のみをオーバーエッチングさせるようにすればよい。
【００２８】
電極構造は絶縁層上に形成される。この絶縁層は、ＳｉＯ2 等の酸化ケイ素、窒化ケイ素、ＦｅＯ等の無機系材料をスパッタや真空蒸着で成膜したもの、ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）で形成した酸化ケイ素層、フォトレジスト、ポリイミド、アクリル樹脂などの樹脂系材料の塗膜など、絶縁性を有するものであればいずれであってもよい。ただし、絶縁層の下側には第１の電極であるＩＴＯ等のホール注入電極（いわゆる逆積層では電子注入電極）が存在するので、絶縁層形状にパターニングする際に電極へダメージを与えないようなパターニングが可能な材料を用いることが好ましい。このような好ましい絶縁層材として、例えばポリイミドが挙げられる。
【００２９】
絶縁層の膜厚は、５０〜７５０nm程度が好ましい。絶縁層の膜厚が薄すぎると本発明の効果が得難くなる。また、厚すぎると有機層、電子注入電極および補助電極等に段切れ（段部、特に絶縁層縁部から発光部の中央部分に向かう部分等での成膜時ないし成膜後に生じる膜の不連続部分）が生じる場合がある。絶縁層の形成領域は、通常、ホール注入電極の周囲に形成される。
【００３０】
絶縁層をスパッタ法で成膜する場合、特に限定されるものではないが、ＲＦスパッタやＤＣスパッタが好ましい。その投入電力としては、ＤＣスパッタ装置では、好ましくは０．１〜１０Ｗ／cm2、特に０．５〜７Ｗ／cm2の範囲である。また、成膜レートは５〜１００nm／min 、特に１０〜５０nm／min の範囲が好ましい。また、ＲＦスパッタでは、、ＲＦ帯域の高周波を供給しうる電源を有するものであれば特に限定されるものではないが、通常、周波数：１３．５６ＭHz 、投入電力：１００〜５００Ｗ程度である。
【００３１】
スパッタガスとしては特に限定するものではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。スパッタガス圧力は、ＲＦスパッタで好ましくは０．３〜３．０Pa、より好ましくは０．５〜１．０Pa程度である。また、ＤＣスパッタで、０．１〜２０Pa程度である。
【００３２】
フォトレジスト、ポリイミド、アクリル樹脂などの樹脂系材料を用いる場合、通常の塗布、スピンコート、ディッピング等により設けることができる。
【００３３】
絶縁層を所定のパターンに形成するリソグラフィ工程は、通常、上記のような無機系材料が成膜された基板や、有機高分子の溶液が塗布等された基板にレジスト塗布し、このレジスト膜に電子線、紫外線、Ｘ線等を照射して露光した後、適当なアルカリ液で現像を行う。次いで、層間絶縁層のエッチングを施し、その後レジストを除去する。レジスト膜の膜厚としては、通常１〜２μm 程度である。
【００３４】
すなわち、上記のレジスト膜を所定のパターンに露光する。露光に用いられるのは、電子線、紫外線、Ｘ線等が挙げられ、照射は通常の方法に従えばよい。また描画は用いる電子線、紫外線等に応じて、マスクを用いるなど、適宜所定の方法を選択すればよい。その後、アルカリ液を用いて現像する。
【００３５】
現像後、基板に残ったレジスト膜を保護膜として、基板をエッチングする。エッチングは、化学エッチング液を用いる湿式エッチングでもプラズマや加速イオンを用いるドライエッチングでもよい。湿式エッチングに用いる化学エッチング液は基板の材質に応じて適宜選択すればよく、Ｈ2Ｏ：ＨＦ：ＣＨ3ＣＯＯＨ＝５：１：１０等の他、ＨＦ液、ＮＨ4 Ｆ／ＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液等が挙げられる。
【００３６】
また、ドライエッチングとして汎用されているプラズマエッチングに用いるプラズマガスは、被着体の材質に応じて適宜選択すればよく、ＳＦ6 、ＣＨＢｒ3 、ＣＦ4 等が挙げられる。
【００３７】
エッチングの具体的方法、条件等については、常法に従えばよい。そして、エッチング終了後、レジスト膜が除去される。
【００３８】
素子分離構造体の基部の形成に用いられる材料としては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂膜、ＳｉＯ2 、ＳｉＮx 、ａ−Ｓｉ、ＳＯＧ（Spin on Glass ）等の無機絶縁膜等が挙げられ、好ましくは、ポリイミド樹脂、ＳｉＯ2 、ＳＯＧ等である。オーバーハング部の形成に用いられる材料としては、感光性を有するものが好ましく、例えばフォトレジスト、感光性ポリイミド、あるいは、ＳｉＯ2 、ＳｉＮx 、Ａｌ2Ｏ3 、ＣｒＯX 、ａ−Ｓｉ、ＳｉＣ等の堅い絶縁膜や半導体膜、あるいはＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｗ，Ｔｉ，ＴｉＮ，ＺｎＯ，ＩＴＯ等の導電性薄膜が使用可能であり、さらに絶縁膜や半導体膜の上に感光性の膜が積層されたもの等が挙げられ、好ましくは、フォトレジスト、ＳｉＯ2 、Ｃｒ、Ｔｉ等である。
【００３９】
基部の大きさとしては、特に限定されるものではないが、通常幅１μm 以上であれば十分に基部としての機能は果たすが、特に２μm 以上が好ましく、高さ（膜厚）は０．２μm 以上、特に０．５〜１０μm 程度が好ましい。また、オーバーハング部の大きさとしては、特に限定されるものではないが、通常基部の膜厚の１／２と同程度以上のオーバーハング長を有するような構造とすることが好ましい。高さ（膜厚）は０．１〜１０μm 、特に０．２〜５μm 程度が好ましい。これらを合わせた高さは、１〜２０μm 、特に０．７〜１０μm 程度が好ましい。
【００４０】
素子分離構造体を形成するには、先ず、ホール注入電極、絶縁層等が形成された基板上に、上記基部の材料よりなる基部層を、好ましくは樹脂膜やＳＯＧ膜はスピンコート法やロールコート法で、絶縁膜や半導体膜はスパッタ法やＣＶＤ法で、金属化合物の膜は蒸着法等により形成し、さらに、上記同様に、基部層上に感光性を有するオーバーハング部層を形成する。このオーバーハング部層を露光、現像してパターニングすると同時、またはその後に、前記基部層をエッチングし、かつこの基部層がオーバーハング部層より小さくなるようにオーバーエッチングさせてオーバーハング体とすればよい。基部の形成にスパッタ法を用いる場合、その条件等は上記層間絶縁層と同様である。また、基部やオーバーハング部を樹脂等で形成する際の形成方法は、上記フォトレジストの手法等に準じればよい。
【００４１】
素子分離構造が溝構造である場合、基板に直接形成してもよいし、基板上に所定の膜厚の下地層を形成して、この下地層に形成してもよい。溝構造の大きさは、素子の分離が可能な大きさであれば特に限定されるものではなく、表示装置の大きさ、あるいは分離しようとする有機ＥＬ素子の大きさや、成膜する各層の膜厚、成膜方法等により適宜決めればよい。具体的には、通常、幅：１〜２０μm 、特に５〜１０μm 程度、深さ：有機層および第２の電極層の合計膜厚の１／２〜２０倍、特に２倍〜１０倍程度である。
【００４２】
この下地層としては、絶縁性を有し、エッチング処理が可能で、その上に成膜される第１の電極層と干渉しないような材料を用いて形成することが好ましい。溝構造を形成する下地層は感光性を有する絶縁性材料を用いて形成しても良い。具体的には、ポリイミド、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂等の樹脂材料や、ＳｉＯ2 、ＳｉＮx 、ＳｉＯＮ、Ａｌ2Ｏ3 、ＳＯＧ（spin on glass）膜等の無機材料を挙げることができる。下地層は、蒸着、スパッタ、塗布、印刷、スピンコートなど、使用する材料により公知の成膜手段から好適なものを選択して形成すればよい。
【００４３】
溝構造は、単なるＵ字状の凹部として形成してもよいし、開口部付近に向けて広がった形状としてもよいし、逆に底部に向かって広がった形状としてもよい。このようなテーパ角としては、特に限定されるものではないが、開口方向（基板と垂直方向）に対して、好ましくは±３０〜６０度、特に±４５度程度である。また、開口部付近に基板と概ね平行な方向であって、溝構造の中央方向に張り出したオーバーハングや、底部から基板面と垂直な方向（上方）に向かって突出した構造物を有していてもよい。
【００４４】
さらに、素子分離構造は、前記電極構造の一部（構成素子を間に挟む側以外の部位）に、絶縁膜を形成したのもでもよい。この場合、電極構造形成後、フォトレジスト材料を成膜し、レジスト材が所望の部位に残存するよう上方および斜め方向から露光して所定の部位にレジスト材の絶縁膜を形成するとよい。あるいは、ポリイミド、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂等の樹脂材料や、ＳｉＯ2 、ＳｉＮx 、ＳｉＯＮ、Ａｌ2Ｏ3 、ＳＯＧ（spin on glass）膜等の無機材料からなる絶縁膜を形成後、さらにフォトレジストを塗布し、素子分離構造が必要な部位にのみ絶縁膜が残存するように露光・現像すればよい。
【００４５】
中間電極としては、通常、発光光を透過させる必要があることから、透明ないし半透明な電極が好ましい。透明電極としては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）が好ましい。ＩＴＯは、通常Ｉｎ2 Ｏ3 とＳｎＯとを化学量論組成で含有するが、Ｏ量は多少これから偏倚していてもよい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対するＳｎＯ2 の混合比は、１〜２０wt％、さらには５〜１２wt％が好ましい。また、ＩＺＯでのＩｎ2 Ｏ3 に対するＺｎＯ2 の混合比は、通常、１２〜３２wt％程度である。
【００４６】
中間電極は、発光波長帯域、通常３５０〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が６０％以上、好ましくは８０％以上、特に９０％以上であることが好ましい。通常、発光光は中間電極を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向がある。
【００４７】
中間電極は、上記光透過率を確保しうるものであれば下記の金属系材料を用いることもできる。この場合には、仕事関数の小さい物質が好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等の金属元素単体、または安定性を向上させるためにそれらを含む２成分、３成分の合金系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１〜１４at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が好ましい。また、特にこれらの酸化物を用いることが好ましい。中間電極を酸化物とすることにより、ＩＴＯ等の酸化物を第１の電極に用いると、対になった酸化物で有機層を囲むようになり、耐候性が向上する。
【００４８】
中間電極の厚さは、有機層同士を分離し、電子およびホールの注入・輸送を確保できる一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは１〜５０nm、さらには５〜２０nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと、光透過率が低下したり、剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、膜強度の点で問題がある。
【００４９】
この中間電極は蒸着法等によっても、スパッタ法によっても形成することができる。
【００５０】
なお、中間電極に接する有機層には、後述の有機物や、好ましくはこれに替え、あるいはこれに加えて電子注入性、またはホール輸送性材料であって、これらの電極材料と相性のよい物質を適宜選択して用いることが好ましい。このような有機物質として、例えば、ポリチオフェンや、銅フタロシアニン等を挙げることができる。
【００５１】
第１の電極は、通常ホール注入電極として機能する。この第１の電極は、通常、基板側から発光した光を取り出す構成であるため、上記中間電極と同様に、透明ないし半透明な電極が好ましい。透明電極としては、上記中間電極同様にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 等が挙げられ、好ましくはＩＴＯ、ＩＺＯである。
【００５２】
ホール注入電極の厚さは、ホール注入電極である場合、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは１０〜５００nm、さらには３０〜３００nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離、加工性の悪化、応力による障害、光透過性の低下や、表面の粗さによるリーク等の問題が生じてくる。逆に厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。
【００５３】
第１の電極は、蒸着法等によっても、スパッタ法によっても形成することができ、特にＩＴＯ等の場合にはスパッタ法（パルスＤＣスパッタ）が好ましい。
【００５４】
第２の電極は、通常、電子注入電極として機能する。電子注入電極としては、低仕事関数の物質が好ましく、上記中間電極で例示したもの等が挙げられる。なお、電子注入電極は蒸着法やスパッタ法で形成することが可能である。
【００５５】
電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすれば良く、０．１nm以上、好ましくは０．５nm以上、特に１nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は１〜５００nm程度とすればよい。電子注入電極には、さらに補助電極を設けてもよい。
【００５６】
補助電極の厚さは、電子注入効率を確保し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するため、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは５０nm以上、さらには１００nm以上、特に１００〜１０００nmの範囲が好ましい。補助電極層が薄すぎると、その効果が得られず、また、補助電極層の段差被覆性が低くなってしまい、端子電極との接続が十分ではなくなる。一方、補助電極層が厚すぎると、補助電極層の応力が大きくなるため、ダークスポットの成長速度が速くなってしまう。
【００５７】
電子注入電極と保護電極とを併せた全体の厚さとしては、特に制限はないが、通常１００〜１０００nm程度とすればよい。
【００５８】
なお、第１の電極が電子注入電極であって、第２の電極がホール注入電極である、いわゆる逆積層構造としてもよい。
【００５９】
電極成膜後に、前記保護電極に加えて、ＳｉＯX 等の無機材料、テフロン、塩素を含むフッ化炭素重合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は、前記の反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法、ＰＥＣＶＤ法等により形成すればよい。
【００６０】
次に、構成素子の各発光単位となる有機層について説明する。
【００６１】
発光層は、ホール（ホール）および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層には、比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子とホールを容易、かつバランスよく注入輸送することができる。
【００６２】
ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有するものであり、電子注入輸送層は、陰電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものである。これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【００６３】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、特に制限されるものではなく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００nm程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。
【００６４】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度または１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールまたは電子の各々の注入層と輸送層とを分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm程度である。このような膜厚については、注入輸送層を２層設けるときも同じである。
【００６５】
有機ＥＬ素子の発光層には、発光機能を有する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールまたはその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４５６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることができる。
【００６６】
また、それ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。このような場合の発光層における化合物の含有量は０．０１〜１０wt% 、さらには０．１〜５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。
【００６７】
ホスト物質としては、キノリノラト錯体が好ましく、さらには８−キノリノールまたはその誘導体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このようなアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８７４号等に開示されているものを挙げることができる。
【００６８】
具体的には、まず、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］等がある。
【００６９】
また、８−キノリノールまたはその誘導体のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であってもよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等がある。
【００７０】
このほか、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であってもよい。
【００７１】
このほかのホスト物質としては、特願平６−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエテン誘導体なども好ましい。
【００７２】
発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を蒸着すればよい。
【００７３】
また、発光層は、必要に応じて、少なくとも１種のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種の電子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、さらにはこの混合層中にドーパントを含有させることが好ましい。このような混合層における化合物の含有量は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% とすることが好ましい。
【００７４】
混合層では、キャリアのホッピング伝導パスができるため、各キャリアは極性的に有利な物質中を移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるため、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命がのびるという利点がある。また、前述のドーパントをこのような混合層に含有させることにより、混合層自体のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行させることができるとともに、発光強度を高め、素子の安定性を向上させることもできる。
【００７５】
混合層に用いられるホール注入輸送性化合物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００７６】
電子注入輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いることが好ましい。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。
【００７７】
ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００７８】
この場合の混合比は、それぞれのキャリア移動度とキャリア濃度によるが、一般的には、ホール注入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらに好ましくは１０／９０〜９０／１０、特に好ましくは２０／８０〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。
【００７９】
また、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚み以上で、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましい。具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好ましい。
【００８０】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは、樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【００８１】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上を併用するときは、別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【００８２】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の順に積層することが好ましい。また、ホール注入電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜も均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【００８３】
また、必要に応じて設けられる電子注入輸送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）等の８−キノリノールまたはその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は、発光層と同様に、蒸着等によればよい。
【００８４】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については、電子注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。
【００８５】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから、真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著しく低下する。
【００８６】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、１０-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの発生・成長を抑制したりすることができる。
【００８７】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【００８８】
本発明では、各発光単位は内部で直列に接続される。このため、各発光単位の発光を電気的に調整することは困難である。通常、得られる発光色は白色または各発光単位の発光輝度を調製することにより複合された単一の発光色となる。従って、フルカラーやその一部において任意の発光色を得ようとする場合、カラーフィルターを用いて発光色を調整するとよい。
【００８９】
この場合、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。
【００９０】
色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬ素子の発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【００９１】
また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【００９２】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【００９３】
蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行うものであるが、組成としては、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成される。
【００９４】
蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いことが望ましい。実際には、レーザー色素などが適しており、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロシアニン等も含む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系化合物等を用いればよい。
【００９５】
バインダーは、基本的に蛍光を消光しないような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。また、基板上にホール注入電極と接する状態で形成される場合、ＩＴＯ、ＩＺＯの成膜時にダメージを受けないような材料が好ましい。
【００９６】
光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りない場合に用いるが、必要のない場合は用いなくても良い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しないような材料を選べば良い。
【００９７】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために、素子上に封止層を形成することが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために、接着性樹脂層を用いて、封止板を接着し密封する。封止ガスは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ2 等の不活性ガス等が好ましい。また、この封止ガスの水分含有量は、１００ppm 以下、より好ましくは１０ppm 以下、特には１ppm 以下であることが好ましい。この水分含有量に下限値は特にないが、通常０．１ppm 程度である。
【００９８】
封止板の材料としては、好ましくは平板状であって、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料が挙げられるが、特にガラスが好ましい。このようなガラス材として、コストの面からアルカリガラスが好ましいが、この他、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラス組成のものも好ましい。特に、ソーダガラスで、表面処理の無いガラス材が安価に使用でき、好ましい。封止板としては、ガラス板以外にも、金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【００９９】
封止板は、スペーサーを用いて高さを調整し、所望の高さに保持してもよい。スペーサーの材料としては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ、ガラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ等が好ましい。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状物であるが、その形状は特に限定されるものではなく、スペーサーとしての機能に支障のないものであれば種々の形状であってもよい。その大きさとしては、円換算の直径が１〜２０μm 、より好ましくは１〜１０μm 、特に２〜８μm が好ましい。このような直径のものは、粒長１００μm 以下程度であることが好ましく、その下限は特に規制されるものではないが、通常直径と同程度以上である。
【０１００】
なお、封止板に凹部を形成した場合には、スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使用する場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよいが、特に２〜８μm の範囲が好ましい。
【０１０１】
スペーサーは、予め封止用接着剤中に混入されていても、接着時に混入してもよい。封止用接着剤中におけるスペーサーの含有量は、好ましくは０．０１〜３０wt％、より好ましくは０．１〜５wt％である。
【０１０２】
接着剤としては、安定した接着強度が保て、気密性が良好なものであれば特に限定されるものではないが、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いることが好ましい。
【０１０３】
基板材料としては特に限定するものではなく、積層する有機ＥＬ構造体の電極の材質等により適宜決めることができ、例えば、Ａｌ等の金属材料や、ガラス、石英や樹脂等の透明ないし半透明材料、あるいは不透明であってもよく、この場合はガラス等のほか、アルミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。
本発明の有機ＥＬ表示装置は、通常、パルス駆動、直流駆動され、交流駆動とすることもできる。駆動電圧は、通常、２〜３０Ｖ程度である。
【０１０４】
【実施例】
次に、図を参照しつつ本発明の好ましい実施例について説明する。
＜実施例１＞
先ず、図４、図５に示すように第１の電極２としてＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）をスパッタ法で１００nm成膜した。ここで図４は平面図、図５は図４のＡ−Ａ’断面矢視図である。ＩＴＯはストライプパターンとなるようにフォトリソ法でパターニングした。エッチングはＨＣｌ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2Ｏ＝６：１：１９の混合比のエッチング液で行った。レジストを剥離すると図４に示すようなパターンが形成された。
【０１０５】
次いで、図６、図７に示すように、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2 の絶縁層６を３００nm成膜した。ここで図６は平面図、図７は図６のＡ−Ａ’断面矢視図である。次いで、スパッタ法により電極構造の基部７ａとしてＡｌを１μm の厚さに成膜した。さらに続けてオーバーハング部７ｂとして、やはりスパッタ法でＣｒを２００nmの厚さに成膜した。
【０１０６】
さらに、図８〜図１０に示すように、オーバーハング部７ｂ、基部７ａ、絶縁層６をパターニングした。ここで図８は平面図、図９は図８のＡ−Ａ’断面矢視図、図１０は図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。すなわち、フォトリソ法で、・電極構造のレジストパターンを形成し、硝酸セリウムアンモニウム水溶液でＣｒをエッチングし、引き続きＡｌをリン酸、硝酸、酢酸混合のエッチング液でエッチングした。このとき、充分にＡｌをオーバーエッチングすることで、Ａｌの基部に対するＣｒのオーバーハングが１〜２μm 程度になった。
【０１０７】
さらに、図１１〜図１３に示すように、素子分離構造として、素子分離構造体８を形成した。ここで図１１は平面図、図１２は図１１のＡ−Ａ’断面矢視図、図１３は図１１のＢ−Ｂ’断面矢視図である。すなわち、ポリイミドを２μm の厚さに塗布し、続けてオーバーハング部となるポジレジスト層を３μm の厚さに塗布し、露光し、現像して素子分離構造体を得た。
【０１０８】
発光層を含む有機層３ａを蒸着法にて成膜した。まず、ホール注入層及びホール輸送層として、Ｎ，Ｎ´−ビス（ｍ−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ´−ジフェニル−１，１´−ビフェニル−４，４´−ジアミン（N,N'-bis（m-methyl phenyl）-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine以下ＴＰＤと略す）を、発光層兼電子輸送層としてトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以下Ａｌｑ3 と略す）を基板を回転させ、成膜した。その際に、Ａｌｑ3 中にルブレンを５wt％の濃度でドーピングした。さらに、銅フタロシアニンを引き続き成膜した。膜厚はそれぞれ、５０nm、５０nm、５０nmとした。
【０１０９】
次いで、中間電極４として、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）をスパッタ法で１０nm成膜した。
【０１１０】
さらに、発光層を含む有機層３ｂを蒸着法にて成膜した。まず、ホール注入層として、ポリ（チオフェン−２，５−ジイル）を１０nm、ホール輸送層兼発光層として、４，４−ビス〔（１，１，２−トリフェニル）エテニル〕ビフェニルを５０nm、電子輸送層としてＡｌｑ3 を１０nm、それぞれ基板を回転させ、成膜した。
【０１１１】
その後、真空を破らずに連続して第２の電極５としてＭｇ／Ａｇ（Ａｇ：１０wt％）合金をスパッタ法にて成膜した。膜厚は２００nmにした。第２の電極は圧力１０Paにて成膜し、成膜された第２の電極が充分に基部７ｂに到達するようにした。こうすることで、第２の電極は電極構造体と電気的に接続された。
【０１１２】
得られた構成素子は、図１に示すように、中間電極４であるＩＴＯ薄膜が電気的に浮遊した状態となっていた。また、各電極構造７で挟まれた部分の構成素子は、それぞれ独立してマトリクス構造を形成していることが確認された。この構成素子に第１の電極であるＩＴＯと電極構造体の基部７ｂとを介して、所定の電圧を印加し、１０mA／cm2 の電流密度で駆動したところ、基板側から各構成素子の発光を混合した発光色である、概ね白色の発光が観察された。
【０１１３】
＜実施例２＞
実施例１において、図１４に示すように、ガラス基板上に溝構造１１を形成するための下地層９として常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2 を０．９μm 成膜した。なお、図１４は、図８の断面Ｂ−Ｂ’矢視図である。次いで、フォトリソグラフィーでライン幅１４５μm 、ギャップ幅３μm のストライプ状のレジストパターンを設け、ＳｉＯ2 をＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法で約０．９μm エッチングした。エッチング条件はＲＦパワー２ W／cm2 、ＣＦ4 ＝８０sccm、ガス圧１００ mTorr（１３．３Pa）、で行った。さらに、レジストもエッチングされやすい条件〔ＲＦパワー２ W／cm2 、ＣＦ4 ／Ｏ2 ＝７０／３０sccm、ガス圧１００ mTorr（１３．３Pa）〕でエッチングを行った。溝の深さは、後に成膜される発光層を含む有機層３ａ，３ｂと第２の電極層５の膜厚の合計の３倍程度とした。なお、溝の開口部分をテーパー状に形成すると第１の電極の段切れや、電流集中を防止することができる。
【０１１４】
次に、第１の電極２としてＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）をスパッタ法で１００nm成膜した。一般的にスパッタ法では段差被覆性の良い条件で成膜することが可能である。スパッタ成膜時のガス圧を０．３Pa、スパッタターゲットと基板の間隔を１２０mmとすることで、溝構造１１の中にもＩＴＯを成膜することができた。ＩＴＯはＳｉＯ2 のストライプパターンと概ね直交するようにフォトリソ法でパターニングした。エッチングはＨＣｌ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2Ｏ＝６：１：１９の混合比のエッチング液で行った。レジストを剥離するとパターンが形成されていた。
【０１１５】
次いで、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2 の絶縁層６を０．３μm 成膜した。ＲＦパワー２ W／cm2 、ＣＦ4 ／Ｏ2 ＝７０／３０sccm、ガス圧１００ mTorr(１３．３Pa)、ＲＩＥ法にてエッチングを行い、レジストを剥離し、図１４示すような絶縁層を得た。
【０１１６】
その他は実施例１と同様にして有機層３ａ、３ｂ、および中間電極４を形成し、第２の電極として、Ｍｇ／Ａｇ合金（重量比１０：１）を蒸着した。膜厚は２００nmにした。第２の電極の成膜は溝部分を完全に覆わないように基板を回転させずに溝の延びる方向と概ね直交する方向から斜方蒸着した。第２の電極６は、溝構造１１を挟んでストライプ状に、分離されて形成された。
【０１１７】
得られた有機ＥＬ表示装置を実施例１と同様に評価したところ、実施例１とほぼ同様な結果が得られた。
【０１１８】
＜実施例３＞
実施例１において、図１５，図１６に示すように、電極構造体７を形成した後、ポジレジストを２μm 塗布し、乾燥した。ここで、図１５は図８のＡ−Ａ’断面矢視図、図１６は図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。さらに、図１５、１６に示すように、基板面に垂直な方向２１と、電極構造体が延びる方向と概ね直交する方向２２から露光した。次いで、これを現像すると図１７，図１８に示すように、電極構造体７の基部７ｂには、未露光部分にのみレジスト材１２からなる絶縁膜が形成された。
【０１１９】
その他は実施例１と同様にして有機層３ａ、３ｂ、および中間電極４を形成し、第２の電極として、Ｍｇ／Ａｇ合金（重量比１０：１）を蒸着した。膜厚は２００nmにした。第２の電極の成膜は溝部分を完全に覆わないように基板を回転させずに電極構造体７の延びる方向と概ね直交する方向であって、一方の電極構造体７の陰の部分にも成膜されるよう斜方蒸着した。第２の電極６は、電極構造の絶縁膜により分離されて形成された。
【０１２０】
得られた有機ＥＬ表示装置を実施例１と同様に評価したところ、実施例１とほぼ同様な結果が得られた。
【０１２１】
＜実施例４＞
実施例１において、図１９，図２０に示すように、電極構造体７を形成した後、絶縁膜１３としてＳＯＧ（spin-on-glass）膜を５０nm成膜した。ここで、図１９は図８のＡ−Ａ’断面矢視図、図２０は図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。次いで、図２１、図２２に示すように、ポジレジストを２μm 塗布し、乾燥した。ここで、図２１は図８のＡ−Ａ’断面矢視図、図２２は図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。さらに、図２１，２２に示すように、基板上にフォトマスク２６を配置し、基板面に垂直な方からマスク露光２５した。さらに、これを現像し、ＳｉＯ2 をエッチング処理した。ＳｉＯ2 のエッチングは市販のフッ酸水溶液を純水で１／２０に希釈した水溶液で１０秒間処理することにより行った。
【０１２２】
エッチング処理後、レジスト材を除去すると、図２３〜２５に示すように、露光部分にのみＳｉＯ2 からなる絶縁膜１３が形成された。ここで、図２３は平面図、図２４は図２３のＡ−Ａ’断面矢視図、図２５は図２３のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【０１２３】
その他は実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を得た。得られた有機ＥＬ表示装置を実施例１と同様に評価したところ、実施例１とほぼ同様な結果が得られた。
【０１２４】
以上の結果から明らかなように、本発明により比較的簡単な工程で、多層構造（複数発光層を有す）の有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、より高い自由度で製造でき、しかも広い発光波長領域を得ることができ、カラーディスプレイ等の複雑な積層構成とする場合でも、配線数が少なく、製造工程が簡単になり、しかも高輝度が得られる有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置の基本構成を示した概略断面図である。
【図２】従来の有機ＥＬ表示装置の各構成単位の接続状態を示した回路図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置の各構成単位の接続状態を示した回路図である。
【図４】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した平面図で、第１の電極形成後の状態を示した図である。
【図５】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図４のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図６】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した平面図で、電極構造の基部とオーバハング部に相当する層を形成した状態を示した図である。
【図７】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図６のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図８】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した平面図で、電極構造の基部とオーバハング部をパターニングし、かつ絶縁層もパターニングした状態を示した図である。
【図９】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図８のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図１０】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図１１】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した平面図で、電極構造形成後、素子分離構造体を形成した状態を示した図である。
【図１２】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図１１のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図１３】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図１１のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図１４】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した断面図で、素子分離構造としての溝構造を形成し、電極構造を形成した状態を示した図である。
【図１５】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、電極構造形成後、フォトレジスト層を形成した状態を示した、図８のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図１６】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、電極構造形成後、フォトレジスト層を形成した状態を示した、図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図１７】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、フォトレジスト層を形成した後、これを現像した状態を示した状態を示した、図８のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図１８】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、フォトレジスト層を形成した後、これを現像した状態を示した状態を示した、図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図１９】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、電極構造形成後、絶縁膜を形成した状態を示した、図８のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図２０】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、電極構造形成後、絶縁膜を形成した状態を示した、図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図２１】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、絶縁膜を形成し、さらにフォトレジスト層を形成して露光した状態を示した、図８のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図２２】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、絶縁膜を形成し、さらにフォトレジスト層を形成して露光した状態を示した、図８のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図２３】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した平面図で、露光後現像した状態を示した図である。
【図２４】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図２３のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図２５】本発明の実施例である有機ＥＬ表示装置の製造工程を示した図で、図２３のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図２６】従来の有機ＥＬ表示装置の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 第１の電極
３ａ，３ｂ 有機層
４ 中間電極
５ 第２の電極
６ 絶縁層
７ 電極構造体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method and a structure of an organic electroluminescence display device (hereinafter abbreviated as an organic EL display device) used as a display device and a light source.
[0002]
[Prior art]
A display device using an organic EL element has the following advantages over a liquid crystal display which is a current mainstream flat panel display.
1) Wide viewing angle due to self-emission
2) A 2 to 3 mm thin display can be easily manufactured.
3) Emission color is natural because no polarizing plate is used.
4) Because of the wide dynamic range of light and dark, the display is clear and fresh
5) Operation over a wide temperature range
6) Since the response speed is 3 digits or more faster than the liquid crystal display, it is easy to display moving images
[0003]
Despite this advantage, it was difficult to get on the market. This is due to the following reasons.
[0004]
In general, an organic EL element generally has three separate functions: an electrode composed of a “transparent conductive film”, an “organic layer including a light emitting layer”, and an electrode composed of a “metal or alloy having a low work function”. It consists of a stack of thin films. These “organic layers including a light-emitting layer” and “metal or alloy having a low work function” are easily deteriorated by moisture or oxygen, “organic layers including a light-emitting layer” are easily dissolved in a solvent, and are not easily exposed to heat. There was a manufacturing challenge. In other words, in the method using water, organic solvent, and heat, it was difficult to separate and divide the device after forming an “organic layer including a light emitting layer” and a “metal or alloy having a low work function”. is there. That is, when an attempt is made to manufacture an organic EL display device of the same class as a display currently implemented with liquid crystal, mature semiconductor manufacturing technology and liquid crystal display manufacturing technology cannot be applied as they are.
[0005]
For this reason, for example, a technique that enables the separation of the second electrode without being exposed to the atmosphere, and a technique for connecting the elements to be the pixels by wiring are required.
[0006]
By the way, various methods have been studied in order to realize a color display using an organic EL element. For example, a general method is to prepare a plurality of emission colors of the illuminant itself or obtain a ternary color of blue, green, and red using a color filter.
[0007]
As an attempt to change the luminescent color of the illuminant itself, as a color light emitting device described in SID 96 DIGEST ・ 185 14.2: Novel Transparent Organic Electroluminescent Devices G.Gu, V.BBulovic, PEBurrows, S.RForrest, METompson, It is known to use an Ag / Mg thin film as an electron injection electrode and ITO as a hole injection electrode. As shown in FIG. 26, the color light emitting devices described here are light emitting layers (Red EL, Green EL, Blue EL) 35, 39, R, G, B, respectively. The
[0008]
In order to drive these laminates, predetermined power sources E1, E2, E3 are connected between the
[0009]
However, since such a structure uses a pair of hole injection electrode and electron injection electrode for each stacked body, the number of stacked layers increases. For example, when considering a full color display using a simple matrix, an active matrix system, or the like, not only a wiring structure for three primary colors corresponding to a large number of pixels but also a complicated driving method needs to be developed.
[0010]
White light emission itself has many market demands, and if a color filter or a fluorescent filter is used, various colors can be easily created.
[0011]
As a method of emitting white light, a method of doping a plurality of phosphors that emit different colors in a single light emitting layer and a method of stacking two or more light emitting layers having different light emitting colors can be easily considered. It was difficult to obtain a desired white light emission because a plurality of light emission could not be obtained well due to the compatibility problem of the phosphors and carriers could not be supplied well to each light emitting layer.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to manufacture with a higher degree of freedom, and to obtain a wide emission wavelength region, even in the case of a complicated laminated structure such as a color display, the number of wires is small, the manufacturing process becomes simple, Moreover, an organic EL display device capable of obtaining high brightness andOrganic EL deviceIs to realize.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
That is, the above object is achieved by the following configuration.
(1) The substrate has at least a first electrode, at least two organic layers each containing a layer having a light emitting function, and a second electrode in order,
The organic layer is composed of a laminated structure including at least a hole injecting and transporting layer and a light emitting layer,
An organic EL display device which is an assembly of constituent elements which are made of a conductor between the organic layers, ensure electrical conduction between the organic layers, and have an intermediate electrode which is electrically floating.
(2) It further has an electrode structure having an overhang portion projecting in a direction parallel to the substrate surface and a base having conductivity, and the component is formed between the electrode structures. The organic EL display device according to (1), wherein a base portion of the electrode structure and the second electrode are electrically connected.
(3) The organic EL display device according to (1) or (2), wherein the first electrode and the second electrode form a matrix structure.
(4) The organic EL display device according to any one of (1) to (3), wherein each of the organic layers has a light emitting function of a different wavelength.
[0014]
(5) The substrate has at least a first electrode, at least two organic layers each containing a layer having a light emitting function, and a second electrode in order,
The organic layer is composed of a laminated structure including at least a hole injecting and transporting layer and a light emitting layer,
An organic EL element having an intermediate electrode which is made of a conductor and ensures electrical conduction between the organic layers and is electrically floating between the organic layers.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
For example, as shown in FIG. 1, the organic EL display device of the present invention includes at least a
[0016]
Thus, by providing the electrically floating
[0017]
For example, as shown in FIG. 2, a laminate as a constituent element can be regarded as a diode having each organic layer as one unit. Therefore, the component in which a plurality of organic layers are stacked as each light emitting unit is in a state where the diodes D1 to D3 are connected in series. Further, power sources (drive voltages) E1 to E3 corresponding to the respective light emitting units D1 to D3 are required, and each light emitting unit emits light by receiving supply of voltage and current necessary for light emission.
[0018]
In this case, normally, as shown in FIG. 2, the node N1 and the node N3, and the node N2 and the node N4 are connected as shown in the figure, and the respective light emitting units D1 to D3 are driven independently or in common. However, a wiring structure is required for the distribution, and a laminated structure or a two-dimensional or three-dimensional wiring structure becomes extremely complicated, and an extremely difficult manufacturing process is required. Therefore, as shown in FIG. 3, the connection between the node N1 and the node N3, and the connection between the node N2 and the node N4 are not performed, and the part is left in a floating state, so that the wiring structure becomes unnecessary, and the film configuration and the manufacturing process are reduced. It can be simplified. However, the power source in this case is the sum of the power sources (drive voltages) E1 to E3 corresponding to the respective light emission units D1 to D3.
[0019]
The nodes N1 and N2, which are intermediate electrodes, are in a floating state, but ensure conduction between the upper and lower organic layers. For this reason, the power sources E1 to E3 are applied to the light emitting units D1 to D3 connected in series, and a current flows to emit light. White light emission is obtained by causing each of the light emission units D1 to D3 to emit red, green, and blue light. In this case, the emission color may be adjusted by adjusting the emission luminance of each emission unit. The obtained white light emission can be made into a full color display device very easily by using a color filter. In the above example, three light emitting layers (organic layers) are used. However, it is also possible to obtain white light emission by adjusting the light emission color of each light emitting layer by using two light emitting layers.
[0020]
Moreover, in order to make an intermediate electrode into a floating state, it is preferable to form the
[0021]
That is, after forming the first electrode and further forming the insulating
[0022]
In general, the first electrode and the second electrode form a matrix structure that three-dimensionally intersects with each other, and each function as an electrode line serving as a row or column component. Therefore, although the
[0023]
The element isolation structure may be, for example, an insulator having an overhang portion as described in Japanese Patent Application No. 8-147313 filed earlier by the present inventors, or submitted on April 15, 1998. A groove structure as described in Japanese Patent Application (No. 10P123) may be used. Further, an insulating film may be formed on a part of the electrode structure (a part other than the side sandwiching the constituent elements).
[0024]
The material of the base portion of the electrode structure is not particularly limited as long as it has conductivity, preferably high conductivity, and is resistant to corrosion such as oxidation. Examples of the layer include a metal thin film that can be easily thickened such as Al and has a low stress. Specifically, Al, Al and transition metals, especially Sc, Nb, Zr, Hf, Nd, Ta, Cu, Si, Cr, Mo, Mn, Ni, Pd, Pt, W, etc., preferably the sum of these Is preferably an aluminum-based alloy which may be contained at 10 at% or less, particularly 5 at% or less, particularly 2 at% or less. Aluminum has a low resistance, and a good effect can be obtained when it is used for a base portion that functions as a wiring electrode. In addition, carbon, a mixture of carbon and resin, or the like may be used. Further, if necessary, a structure in which an inexpensive and low-resistance metal material such as Al or an Al-based alloy and a stable conductor such as Cr or TiN may be laminated.
[0025]
The material of the overhang portion of the electrode structure may be the same as or different from that of the base portion. However, in order to form the overhang structure, it is preferable that the material is different so that selective etching is easy. When a material different from the base is used, it may be a conductor or an insulator, and nitrides such as titanium nitride, molybdenum nitride, tantalum nitride, chromium nitride; cobalt silicide, chromium silicide, molybdenum silicide, tungsten silicide , Silicide compounds such as titanium silicide; metals or metal compounds such as titanium carbide, doped silicon carbide, and chromium; resin materials such as resist, polyimide, acrylic resin, and olefin resin; and SiO2 , SiNx , SiON, Al2OThree An inorganic material such as a SOG (spin on glass) film can be preferably mentioned.
[0026]
The size of the electrode structure may be adjusted to an optimum size as appropriate depending on the structure of the element to be designed, the number of constituent films, and the like. Usually, the base has a width of 1 to 50 μm and a height of about 300 nm to 5 μm. In the overhang portion, the width is about 2 to 100 μm and the height is about 100 nm to 10 μm. Also, the height of the base: 1/2 to 20 times the total film thickness of the organic layer and the second electrode layer, particularly about 2 to 10 times, the overhang ratio of the overhang is the height of the base About 1/5 to 20 times is preferable.
[0027]
In order to form the electrode structure, after forming the first electrode, an insulating layer is formed thereon, patterned, and then further over the base layer by vapor deposition, coating, spin coating, or the like. A hung layer is deposited. After patterning the overhang portion by a technique such as photolithography, the base portion may be further etched, and only the base portion may be over-etched at this time.
[0028]
The electrode structure is formed on the insulating layer. This insulating layer is made of SiO.2 Inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, FeO, etc. formed by sputtering or vacuum deposition, silicon oxide layer formed by SOG (spin on glass), photoresist, polyimide, acrylic resin, etc. Any material may be used as long as it has insulating properties, such as a coating film of a system material. However, since there is a hole injection electrode such as ITO (electron injection electrode in the so-called reverse stacking) which is the first electrode below the insulating layer, it will not damage the electrode when patterning into the shape of the insulating layer. It is preferable to use a material that can be patterned smoothly. An example of such a preferable insulating layer material is polyimide.
[0029]
The thickness of the insulating layer is preferably about 50 to 750 nm. If the thickness of the insulating layer is too thin, it is difficult to obtain the effects of the present invention. On the other hand, if it is too thick, the organic layer, the electron injection electrode, the auxiliary electrode, and the like are disconnected (the step portion, particularly the portion from the edge of the insulating layer toward the central portion of the light emitting portion, etc.) (Continuous part) may occur. The formation region of the insulating layer is usually formed around the hole injection electrode.
[0030]
When the insulating layer is formed by a sputtering method, although not particularly limited, RF sputtering or DC sputtering is preferable. The input power is preferably 0.1 to 10 W / cm in a DC sputtering apparatus.2, Especially 0.5-7W / cm2Range. The film forming rate is preferably 5 to 100 nm / min, particularly preferably 10 to 50 nm / min. RF sputtering is not particularly limited as long as it has a power supply capable of supplying a high frequency in the RF band. Usually, the frequency is 13.56 MHz and the input power is about 100 to 500 W.
[0031]
The sputtering gas is not particularly limited, and an inert gas such as Ar, He, Ne, Kr, or Xe, or a mixed gas thereof may be used. The sputtering gas pressure is preferably about 0.3 to 3.0 Pa, more preferably about 0.5 to 1.0 Pa by RF sputtering. Moreover, it is about 0.1-20 Pa by DC sputtering.
[0032]
When using a resin-based material such as a photoresist, polyimide, or acrylic resin, it can be provided by ordinary coating, spin coating, dipping, or the like.
[0033]
In the lithography process for forming the insulating layer in a predetermined pattern, a resist is usually applied to a substrate on which an inorganic material as described above is formed or a substrate on which an organic polymer solution is applied. After exposure by irradiation with electron beams, ultraviolet rays, X-rays, etc., development is performed with a suitable alkaline solution. Next, the interlayer insulating layer is etched, and then the resist is removed. The thickness of the resist film is usually about 1 to 2 μm.
[0034]
That is, the resist film is exposed to a predetermined pattern. Examples of the exposure include electron beams, ultraviolet rays, and X-rays. Irradiation may be performed in accordance with a normal method. For drawing, a predetermined method may be selected as appropriate, such as using a mask in accordance with an electron beam, ultraviolet rays, or the like to be used. Thereafter, development is performed using an alkaline solution.
[0035]
After the development, the substrate is etched using the resist film remaining on the substrate as a protective film. Etching may be wet etching using a chemical etching solution or dry etching using plasma or accelerated ions. The chemical etching solution used for the wet etching may be appropriately selected according to the material of the substrate.2O: HF: CHThreeCOOH = 5: 1: 10 etc., HF liquid, NHFour F / HF / H2 O liquid mixture etc. are mentioned.
[0036]
The plasma gas used for plasma etching that is widely used as dry etching may be appropriately selected according to the material of the adherend.6 , CHBrThree , CFFour Etc.
[0037]
A specific method, conditions, and the like of etching may be according to ordinary methods. Then, after the etching is completed, the resist film is removed.
[0038]
Materials used for forming the base of the element isolation structure include organic resin films such as polyimide resin and acrylic resin, SiO2 , SiNx , A-Si, SOG (Spin on Glass) and the like, preferably polyimide resin, SiO2 , SOG, etc. As a material used for forming the overhang portion, a material having photosensitivity is preferable, for example, photoresist, photosensitive polyimide, or SiO.2 , SiNx , Al2OThree , CrOX A hard insulating film or semiconductor film such as a-Si or SiC, or a conductive thin film such as Cr, Ta, Mo, Ni, W, Ti, TiN, ZnO or ITO can be used. And a photosensitive film laminated thereon, preferably photoresist, SiO.2 , Cr, Ti and the like.
[0039]
The size of the base is not particularly limited, but if the width is usually 1 μm or more, the function as the base is sufficiently achieved. In particular, about 0.5 to 10 μm is preferable. Further, the size of the overhang portion is not particularly limited, but it is preferable that the overhang portion has a length equal to or more than ½ of the thickness of the base portion. The height (film thickness) is preferably about 0.1 to 10 μm, particularly about 0.2 to 5 μm. The combined height of these is preferably about 1 to 20 μm, particularly about 0.7 to 10 μm.
[0040]
In order to form an element isolation structure, first, a base layer made of the above base material is formed on a substrate on which a hole injection electrode, an insulating layer, and the like are formed, preferably a resin film or an SOG film is formed by spin coating or roll An insulating film and a semiconductor film are formed by a sputtering method or a CVD method by a coating method, a metal compound film is formed by a vapor deposition method or the like, and a photosensitive overhang portion layer is formed on the base layer as described above. . When the overhang portion layer is exposed, developed and patterned, or at the same time, the base layer is etched and overetched so that the base layer is smaller than the overhang portion layer to form an overhang body. Good. When sputtering is used to form the base, the conditions and the like are the same as those of the interlayer insulating layer. In addition, the formation method for forming the base portion and the overhang portion with a resin or the like may be in accordance with the above-described photoresist method or the like.
[0041]
When the element isolation structure is a groove structure, it may be formed directly on the substrate, or an underlying layer having a predetermined film thickness may be formed on the substrate and formed on this underlying layer. The size of the groove structure is not particularly limited as long as the element can be separated. The size of the display device, the size of the organic EL element to be separated, and the film of each layer to be formed are not limited. What is necessary is just to determine suitably by thickness, the film-forming method, etc. Specifically, the width is usually about 1 to 20 μm, particularly about 5 to 10 μm, and the depth is about 1/2 to 20 times, especially about 2 to 10 times the total film thickness of the organic layer and the second electrode layer. is there.
[0042]
The base layer is preferably formed using a material that has insulating properties, can be etched, and does not interfere with the first electrode layer formed thereon. The underlayer for forming the groove structure may be formed using a photosensitive insulating material. Specifically, resin materials such as polyimide, acrylic resin, olefin resin, and SiO2 , SiNx , SiON, Al2OThree And inorganic materials such as SOG (spin on glass) films. The underlayer may be formed by selecting a suitable one from known film forming means depending on the material to be used, such as vapor deposition, sputtering, coating, printing, and spin coating.
[0043]
The groove structure may be formed as a simple U-shaped recess, may have a shape that expands toward the vicinity of the opening, or may have a shape that expands toward the bottom. Such a taper angle is not particularly limited, but is preferably about ± 30 to 60 degrees, particularly about ± 45 degrees with respect to the opening direction (direction perpendicular to the substrate). In addition, there is an overhang extending in the center direction of the groove structure in the vicinity of the opening in the vicinity of the opening and a structure protruding from the bottom toward the direction perpendicular to the substrate surface (upward) May be.
[0044]
Further, in the element isolation structure, an insulating film may be formed on a part of the electrode structure (a part other than the side sandwiching the constituent elements). In this case, after the electrode structure is formed, a photoresist material is formed, and exposure is performed from above and in an oblique direction so that the resist material remains in a desired portion, and an insulating film of the resist material is formed at a predetermined portion. Alternatively, a resin material such as polyimide, acrylic resin, olefin resin, or SiO2 , SiNx , SiON, Al2OThree Then, after forming an insulating film made of an inorganic material such as a SOG (spin on glass) film, a photoresist is further applied, and exposure and development may be performed so that the insulating film remains only in a portion where an element isolation structure is required.
[0045]
As the intermediate electrode, a transparent or translucent electrode is preferable because it usually needs to transmit emitted light. Transparent electrodes include ITO (tin-doped indium oxide), IZO (zinc-doped indium oxide), ZnO, and SnO.2 , In2 OThree Of these, ITO (tin-doped indium oxide) and IZO (zinc-doped indium oxide) are preferred. ITO is usually In2OThreeAnd SnO are contained in a stoichiometric composition, but the amount of O may be somewhat deviated from this. In2 OThree For SnO2 Is preferably 1 to 20 wt%, more preferably 5 to 12 wt%. Also, In at IZO2 OThree ZnO against2 The mixing ratio is usually about 12 to 32 wt%.
[0046]
The intermediate electrode preferably has an emission wavelength band, usually 350 to 800 nm, and particularly has a light transmittance of 60% or more, preferably 80% or more, particularly 90% or more for each emitted light. Usually, since the emitted light is extracted through the intermediate electrode, if the transmittance is lowered, the emitted light itself from the light emitting layer is attenuated, and the brightness required for the light emitting element tends not to be obtained.
[0047]
As the intermediate electrode, the following metal materials can be used as long as the light transmittance can be secured. In this case, a substance having a small work function is preferable. For example, simple metal elements such as K, Li, Na, Mg, La, Ce, Ca, Sr, Ba, Al, Ag, In, Sn, Zn, and Zr, Alternatively, in order to improve stability, it is preferable to use a two-component or three-component alloy system containing them. Examples of the alloy system include Ag · Mg (Ag: 0.1 to 50 at%), Al·Li (Li: 0.01 to 14 at%), In · Mg (Mg: 50 to 80 at%), Al · Ca ( Ca: 0.01 to 20 at%) is preferable. In particular, these oxides are preferably used. When an oxide such as ITO is used for the first electrode by using the intermediate electrode as an oxide, the organic layer is surrounded by a pair of oxides, and weather resistance is improved.
[0048]
The thickness of the intermediate electrode only needs to have a certain thickness or more that can separate the organic layers and ensure the injection and transport of electrons and holes, and is preferably in the range of 1 to 50 nm, more preferably 5 to 20 nm. . Further, the upper limit is not particularly limited, but if it is too thick, there is a concern that the light transmittance is lowered or peeling is caused. If the thickness is too thin, there is a problem in terms of film strength.
[0049]
This intermediate electrode can be formed by vapor deposition or the like, or by sputtering.
[0050]
In the organic layer in contact with the intermediate electrode, an organic material described later, preferably an electron injecting material or a hole transporting material, preferably in place of or in addition to this, a substance compatible with these electrode materials is used. It is preferable to select and use as appropriate. Examples of such an organic substance include polythiophene and copper phthalocyanine.
[0051]
The first electrode normally functions as a hole injection electrode. Since the first electrode is usually configured to take out light emitted from the substrate side, a transparent or translucent electrode is preferable like the intermediate electrode. As the transparent electrode, ITO, IZO, ZnO, SnO are used as in the intermediate electrode.2 , In2 OThree Etc., preferably ITO or IZO.
[0052]
In the case of a hole injection electrode, the thickness of the hole injection electrode may be a certain thickness or more that can sufficiently perform hole injection, and is preferably in the range of 10 to 500 nm, more preferably 30 to 300 nm. Further, the upper limit is not particularly limited, but if it is too thick, problems such as peeling, deterioration of workability, obstacles due to stress, a decrease in light transmittance, and leakage due to surface roughness may occur. On the other hand, if the thickness is too thin, there is a problem in terms of film strength, hole transport capability, and resistance value during manufacture.
[0053]
The first electrode can be formed by a vapor deposition method or the like, or by a sputtering method. In the case of ITO or the like, the sputtering method (pulse DC sputtering) is preferable.
[0054]
The second electrode usually functions as an electron injection electrode. As the electron injection electrode, a substance having a low work function is preferable, and examples thereof include those exemplified for the intermediate electrode. Note that the electron injection electrode can be formed by vapor deposition or sputtering.
[0055]
The thickness of the electron injecting electrode thin film may be a certain thickness that can sufficiently inject electrons, and may be 0.1 nm or more, preferably 0.5 nm or more, particularly 1 nm or more. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, a film thickness should just be about 1-500 nm. An auxiliary electrode may be further provided on the electron injection electrode.
[0056]
The thickness of the auxiliary electrode may be a certain thickness or more in order to ensure the electron injection efficiency and prevent the ingress of moisture, oxygen or organic solvent, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, particularly 100 to 1000 nm. The range of is preferable. If the auxiliary electrode layer is too thin, the effect cannot be obtained, and the step coverage of the auxiliary electrode layer becomes low, and the connection with the terminal electrode becomes insufficient. On the other hand, if the auxiliary electrode layer is too thick, the stress of the auxiliary electrode layer increases, and the growth rate of the dark spot increases.
[0057]
The total thickness of the electron injecting electrode and the protective electrode is not particularly limited, but is usually about 100 to 1000 nm.
[0058]
Note that a so-called reverse laminated structure in which the first electrode is an electron injection electrode and the second electrode is a hole injection electrode may be employed.
[0059]
After electrode formation, in addition to the protective electrode, SiOX A protective film using an inorganic material such as Teflon or an organic material such as a fluorocarbon polymer containing chlorine may be formed. The protective film may be transparent or opaque, and the thickness of the protective film is about 50 to 1200 nm. The protective film may be formed by a general sputtering method, vapor deposition method, PECVD method or the like in addition to the reactive sputtering method.
[0060]
Next, the organic layer which becomes each light emission unit of a component is demonstrated.
[0061]
The light emitting layer has a hole and electron injection function, a transport function thereof, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. By using a relatively electronically neutral compound for the light emitting layer, electrons and holes can be injected and transported easily and in a balanced manner.
[0062]
The hole injection / transport layer has a function of facilitating the injection of holes from the hole injection electrode, a function of stably transporting holes, and a function of blocking electrons. It has a function of facilitating injection, a function of stably transporting electrons, and a function of blocking holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light emitting layer, optimize the recombination region, and improve the light emission efficiency.
[0063]
The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited and vary depending on the forming method, but are usually about 5 to 500 nm, particularly 10 to 300 nm. It is preferable.
[0064]
The thickness of the hole injecting and transporting layer and the thickness of the electron injecting and transporting layer may be the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times depending on the design of the recombination / light emitting region. When the hole or electron injection layer is separated from the transport layer, the injection layer is preferably 1 nm or more, and the transport layer is preferably 1 nm or more. In this case, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 500 nm for the injection layer and about 500 nm for the transport layer. Such a film thickness is the same when two injection transport layers are provided.
[0065]
The light emitting layer of the organic EL element contains a fluorescent material that is a compound having a light emitting function. Examples of such a fluorescent substance include at least one selected from compounds such as those disclosed in JP-A 63-264692, such as quinacridone, rubrene, and styryl dyes. Further, quinoline derivatives such as metal complex dyes having 8-quinolinol or a derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene, 12-phthaloperinone derivatives, and the like can be given. Furthermore, a phenylanthracene derivative of Japanese Patent Application No. 6-110568, a tetraarylethene derivative of Japanese Patent Application No. 6-114456, and the like can be used.
[0066]
Further, it is preferably used in combination with a host material capable of emitting light by itself, and is preferably used as a dopant. In such a case, the content of the compound in the light emitting layer is preferably 0.01 to 10 wt%, more preferably 0.1 to 5 wt%. When used in combination with a host material, the emission wavelength characteristic of the host material can be changed, light emission shifted to a longer wavelength can be achieved, and the light emission efficiency and stability of the device can be improved.
[0067]
As the host substance, a quinolinolato complex is preferable, and an aluminum complex having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand is more preferable. Examples of such aluminum complexes are those disclosed in JP-A-63-264692, JP-A-3-255190, JP-A-5-70733, JP-A-5-258859, JP-A-6-215874, and the like. Can be mentioned.
[0068]
Specifically, first, tris (8-quinolinolato) aluminum, bis (8-quinolinolato) magnesium, bis (benzo {f} -8-quinolinolato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum oxide, tris (8-quinolinolato) indium, tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum, 8-quinolinolatolithium, tris (5-chloro-8-quinolinolato) gallium, bis (5-chloro-8-quinolinolato) calcium, 5,7-dichloro-8-quinolinolato aluminum, tris (5,7-dibromo-8-hydroxyquinolinolato) aluminum, poly [zinc (II) -bis (8-hydroxy-5-quinolinyl) methane], etc. There is.
[0069]
Further, in addition to 8-quinolinol or a derivative thereof, an aluminum complex having another ligand may be used, and examples thereof include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (phenolato) aluminum (III). Bis (2-methyl-8-quinolinolato) (ortho-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (meta-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) ( Para-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (ortho-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (meta-phenylphenolato) aluminum ( III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (para-phenylphenolato) aluminum (III), bis ( -Methyl-8-quinolinolato) (2,3-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,6-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl) -8-quinolinolato) (3,4-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8) -Quinolinolato) (3,5-di-tert-butylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,6-diphenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl) -8-quinolinolato) (2,4,6-triphenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,3,6-trimethylphenola) ) Aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,3,5,6-tetramethylphenolato) Aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphtholato) Aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2-naphtholato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (ortho-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (para-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (meta-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2 , 4-Dimethyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (3 -Di-tert-butylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato) (para-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4-methoxy-8- Quinolinolato) (para-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) (ortho-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-6-trifluoromethyl-) 8-quinolinolato) (2-naphtholato) aluminum (III) and the like.
[0070]
In addition, bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (4-ethyl-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis ( 4-ethyl-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4-methoxyquinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-methyl-4-methoxyquinolino) Lato) aluminum (III), bis (5-cyano-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (5-cyano-2-methyl-8-quinolinolato) a Luminium (III), bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) Etc.
[0071]
As other host substances, a phenylanthracene derivative described in Japanese Patent Application No. 6-110568 and a tetraarylethene derivative described in Japanese Patent Application No. 6-114456 are also preferable.
[0072]
The light emitting layer may also serve as an electron injecting and transporting layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. What is necessary is just to vapor-deposit these fluorescent substances.
[0073]
The light emitting layer is preferably a mixed layer of at least one hole injecting / transporting compound and at least one electron injecting / transporting compound, if necessary, and further contains a dopant in the mixed layer. It is preferable to make it. The content of the compound in such a mixed layer is preferably 0.01 to 20 wt%, more preferably 0.1 to 15 wt%.
[0074]
In the mixed layer, a carrier hopping conduction path can be formed, so that each carrier moves in a polar advantageous substance, and carrier injection of the opposite polarity is less likely to occur. There is an advantage of extending. Moreover, by including the above-mentioned dopant in such a mixed layer, the emission wavelength characteristic of the mixed layer itself can be changed, the emission wavelength can be shifted to a long wavelength, and the emission intensity is increased. The stability of the element can also be improved.
[0075]
The hole injecting and transporting compound and the electron injecting and transporting compound used for the mixed layer may be selected from a compound for a hole injecting and transporting layer and a compound for an electron injecting and transporting layer, which will be described later. Among them, as the compound for the hole injection / transport layer, an amine derivative having strong fluorescence, for example, a triphenyldiamine derivative which is a hole transport material, a styrylamine derivative, or an amine derivative having an aromatic condensed ring is used. preferable.
[0076]
Examples of the electron injecting and transporting compound include quinoline derivatives, metal complexes having 8-quinolinol or its derivatives as ligands, particularly tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq).Three ) Is preferably used. Moreover, it is also preferable to use the above phenylanthracene derivatives and tetraarylethene derivatives.
[0077]
As the compound for the hole injecting and transporting layer, it is preferable to use an amine derivative having strong fluorescence, for example, a triphenyldiamine derivative which is the above hole transporting material, a styrylamine derivative, or an amine derivative having an aromatic condensed ring. .
[0078]
The mixing ratio in this case depends on the carrier mobility and carrier concentration of each, but generally the weight ratio of the compound having a hole injecting and transporting compound / the compound having an electron injecting and transporting function is 1/99 to 99/1. It is more preferable that the ratio is about 10/90 to 90/10, particularly preferably about 20/80 to 80/20.
[0079]
In addition, the thickness of the mixed layer is preferably equal to or greater than the thickness corresponding to one molecular layer and less than the thickness of the organic compound layer. Specifically, it is preferably 1 to 85 nm, more preferably 5 to 60 nm, and particularly preferably 5 to 50 nm.
[0080]
In addition, as a method for forming the mixed layer, co-evaporation is preferably performed by evaporating from different evaporation sources, but when the vapor pressure (evaporation temperature) is the same or very close, the mixture is previously mixed in the same evaporation board, It can also be deposited. In the mixed layer, it is preferable that the compounds are uniformly mixed, but in some cases, the compounds may be present in an island shape. In general, the light emitting layer is formed to have a predetermined thickness by depositing an organic fluorescent material or coating the light emitting layer by dispersing it in a resin binder.
[0081]
Examples of the hole injecting and transporting layer include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-295695, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-191694, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-792, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-23481, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-239455. Various organic compounds described in JP-A No. 5-299174, JP-A No. 7-126225, JP-A No. 7-126226, JP-A No. 8-100192, EP0650955A1, and the like can be used. For example, tetraarylbenzidine compounds (triaryldiamine or triphenyldiamine: TPD), aromatic tertiary amines, hydrazone derivatives, carbazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, oxadiazole derivatives having amino groups, polythiophenes, etc. . These compounds may be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used in combination, they may be laminated as separate layers or mixed.
[0082]
When the hole injecting and transporting layer is divided into the hole injecting layer and the hole transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in the order of a compound having a small ionization potential from the hole injection electrode (ITO or the like) side. Further, it is preferable to use a compound having a good thin film property on the surface of the hole injection electrode. Such a stacking order is the same when two or more hole injecting and transporting layers are provided. By adopting such a stacking order, the drive voltage is lowered, and the occurrence of current leakage and the generation / growth of dark spots can be prevented. In addition, in the case of elementization, since vapor deposition is used, a thin film of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole free, so that the ionization potential is small in the hole injection layer and the visible portion has absorption. Even if a compound is used, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to a change in color tone of light emission or reabsorption. The hole injecting and transporting layer can be formed by evaporating the above compound in the same manner as the light emitting layer and the like.
[0083]
In addition, an electron injecting and transporting layer provided as necessary includes tris (8-quinolinolato) aluminum (AlqThree Quinoline derivatives such as organometallic complexes having 8-quinolinol or its derivatives as a ligand, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, etc. Can be used. The electron injecting and transporting layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. The electron injecting and transporting layer may be formed by vapor deposition or the like, similar to the light emitting layer.
[0084]
When the electron injecting and transporting layer is divided into an electron injecting layer and an electron transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in the order of compounds having a large electron affinity value from the electron injection electrode side. Such a stacking order is the same when two or more electron injecting and transporting layers are provided.
[0085]
In forming the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer, and the electron injecting and transporting layer, it is preferable to use a vacuum deposition method because a homogeneous thin film can be formed. When the vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.1 μm or less can be obtained. If the crystal grain size exceeds 0.1 μm, non-uniform light emission occurs, the drive voltage of the element must be increased, and the hole injection efficiency is significantly reduced.
[0086]
The conditions for vacuum deposition are not particularly limited, but 10-FourIt is preferable that the degree of vacuum is less than or equal to Pa and the deposition rate is about 0.01 to 1 nm / sec. Moreover, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If formed continuously in a vacuum, impurities can be prevented from adsorbing to the interface of each layer, so that high characteristics can be obtained. Further, the driving voltage of the element can be lowered, and the generation / growth of dark spots can be suppressed.
[0087]
In the case of using a vacuum deposition method for forming each of these layers, when a plurality of compounds are contained in one layer, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by individually controlling the temperature.
[0088]
In the present invention, each light emitting unit is internally connected in series. For this reason, it is difficult to electrically adjust the light emission of each light emitting unit. Usually, the obtained emission color is white or a single emission color combined by adjusting the emission luminance of each emission unit. Therefore, when obtaining an arbitrary emission color in full color or a part thereof, the emission color may be adjusted using a color filter.
[0089]
In this case, the emission color may be controlled using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate.
[0090]
For the color filter film, a color filter used in a liquid crystal display or the like may be used. However, by adjusting the characteristics of the color filter according to the light emitted from the organic EL element and optimizing the extraction efficiency and color purity, Good.
[0091]
In addition, if a color filter that can cut off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescence conversion layer is used, the light resistance and display contrast of the element can be improved.
[0092]
Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.
[0093]
The fluorescence conversion filter film absorbs EL emission light and emits light from the phosphor in the fluorescence conversion film, thereby converting the color of the emitted light. The composition includes a binder, a fluorescent material, It is formed from three light absorbing materials.
[0094]
Basically, a fluorescent material having a high fluorescence quantum yield may be used, and it is desirable that the fluorescent material has strong absorption in the EL emission wavelength region. In fact, laser dyes are suitable. Rhodamine compounds, perylene compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds (including subphthalocyanines, etc.) naphthalimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds -A styryl compound, a coumarin compound, etc. may be used.
[0095]
As the binder, a material that basically does not quench fluorescence may be selected, and a binder that can be finely patterned by photolithography, printing, or the like is preferable. Further, in the case of being formed on the substrate in contact with the hole injection electrode, a material that is not damaged when ITO or IZO is formed is preferable.
[0096]
The light absorbing material is used when light absorption of the fluorescent material is insufficient, but may not be used when unnecessary. As the light absorbing material, a material that does not quench the fluorescence of the fluorescent material may be selected.
[0097]
Furthermore, it is preferable to form a sealing layer on the element in order to prevent oxidation of the organic layer and electrode of the element. The sealing layer adheres and seals the sealing plate using an adhesive resin layer in order to prevent moisture from entering. Sealing gas is Ar, He, N2An inert gas such as is preferable. The moisture content of the sealing gas is preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less. There is no particular lower limit to the moisture content, but it is usually about 0.1 ppm.
[0098]
The material of the sealing plate is preferably a flat plate and may be a transparent or translucent material such as glass, quartz, or resin, with glass being particularly preferred. As such a glass material, alkali glass is preferable from the viewpoint of cost, but glass materials such as soda lime glass, lead alkali glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and silica glass are also preferable. In particular, a soda glass and a glass material having no surface treatment can be used at low cost, which is preferable. As a sealing plate, a metal plate, a plastic plate, etc. can also be used besides a glass plate.
[0099]
The sealing plate may be held at a desired height by adjusting the height using a spacer. Examples of the material for the spacer include resin beads, silica beads, glass beads, glass fibers, and the like, and glass beads are particularly preferable. The spacer is usually a granular material having a uniform particle diameter, but its shape is not particularly limited, and may be various shapes as long as it does not hinder the function as the spacer. As the size, the diameter in terms of a circle is 1 to 20 μm, more preferably 1 to 10 μm, and particularly preferably 2 to 8 μm. Those having such a diameter preferably have a grain length of about 100 μm or less, and the lower limit thereof is not particularly limited, but is usually about the same as or more than the diameter.
[0100]
In addition, when a recessed part is formed in the sealing plate, the spacer may or may not be used. The preferred size when used is within the above range, but the range of 2 to 8 μm is particularly preferred.
[0101]
The spacer may be mixed in the sealing adhesive in advance or may be mixed during bonding. The content of the spacer in the sealing adhesive is preferably 0.01 to 30 wt%, more preferably 0.1 to 5 wt%.
[0102]
The adhesive is not particularly limited as long as stable adhesive strength can be maintained and airtightness is good, but it is preferable to use a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive.
[0103]
The substrate material is not particularly limited and can be appropriately determined depending on the material of the electrode of the organic EL structure to be laminated. For example, a metal material such as Al, or a transparent or translucent material such as glass, quartz, or resin In this case, in addition to glass, ceramics such as alumina, a metal sheet such as stainless steel that has been subjected to insulation treatment such as surface oxidation, thermosetting resin such as phenol resin, polycarbonate, etc. These thermoplastic resins can be used.
The organic EL display device of the present invention is usually pulse-driven, DC-driven, and can be AC-driven. The driving voltage is usually about 2 to 30V.
[0104]
【Example】
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Example 1>
First, as shown in FIGS. 4 and 5, ITO (tin-doped indium oxide) was deposited to a thickness of 100 nm as the
[0105]
Next, as shown in FIG. 6 and FIG.2 An insulating
[0106]
Further, as shown in FIGS. 8 to 10, the
[0107]
Furthermore, as shown in FIGS. 11 to 13, an element isolation structure 8 was formed as an element isolation structure. 11 is a plan view, FIG. 12 is a sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 11, and FIG. 13 is a sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 11. That is, polyimide was applied to a thickness of 2 μm, and then a positive resist layer to be an overhang portion was applied to a thickness of 3 μm, exposed and developed to obtain an element isolation structure.
[0108]
The organic layer 3a including the light emitting layer was formed by vapor deposition. First, as a hole injection layer and a hole transport layer, N, N′-bis (m-methylphenyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (N, N′− bis (m-methylphenyl) -N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (hereinafter abbreviated as TPD) as tris (8-hydroxyquinoline) aluminum as the light emitting layer and electron transport layer (Hereinafter referred to as AlqThree The substrate was rotated to form a film. At that time, AlqThree The inside was doped with rubrene at a concentration of 5 wt%. Further, copper phthalocyanine was continuously formed. The film thicknesses were 50 nm, 50 nm, and 50 nm, respectively.
[0109]
Next, as the
[0110]
Further, an
[0111]
Thereafter, an Mg / Ag (Ag: 10 wt%) alloy was continuously formed as the second electrode 5 by sputtering without breaking the vacuum. The film thickness was 200 nm. The second electrode was formed at a pressure of 10 Pa so that the formed second electrode sufficiently reached the
[0112]
As shown in FIG. 1, the obtained constituent element had an ITO thin film as the
[0113]
<Example 2>
In Example 1, as shown in FIG. 14, as an
[0114]
Next, ITO (tin-doped indium oxide) was deposited as the
[0115]
Next, it is SiO by the atmospheric pressure CVD method.2 An insulating
[0116]
Other than that, the
[0117]
When the obtained organic EL display device was evaluated in the same manner as in Example 1, almost the same result as in Example 1 was obtained.
[0118]
<Example 3>
In Example 1, as shown in FIGS. 15 and 16, after the
[0119]
Other than that, the
[0120]
When the obtained organic EL display device was evaluated in the same manner as in Example 1, almost the same result as in Example 1 was obtained.
[0121]
<Example 4>
In Example 1, as shown in FIGS. 19 and 20, after the
[0122]
When the resist material is removed after the etching process, as shown in FIGS.2 An insulating
[0123]
Other than that, an organic EL display device was obtained in the same manner as in Example 1. When the obtained organic EL display device was evaluated in the same manner as in Example 1, almost the same result as in Example 1 was obtained.
[0124]
As is clear from the above results, an organic EL display device having a multilayer structure (having a plurality of light emitting layers) can be obtained by a relatively simple process according to the present invention.
[0125]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, manufacturing can be performed with a higher degree of freedom, and a wide emission wavelength region can be obtained. Even when a multilayer structure such as a color display is used, the number of wirings is small and the manufacturing process is reduced. An organic EL display device that can be simplified and has high brightness, andOrganic EL deviceCan be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an organic EL display device of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a connection state of each structural unit of a conventional organic EL display device.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a connection state of each structural unit of the organic EL display device of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a view showing a state after forming a first electrode.
5 is a diagram showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 4;
FIG. 6 is a plan view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which layers corresponding to a base portion and an overhang portion of an electrode structure are formed.
7 is a view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 6;
FIG. 8 is a plan view showing a manufacturing process of an organic EL display device according to an embodiment of the present invention, in which a base portion and an overhang portion of an electrode structure are patterned and an insulating layer is also patterned.
9 is a diagram showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 8;
10 is a diagram showing a manufacturing process of the organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 8;
FIG. 11 is a plan view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which an element isolation structure is formed after the electrode structure is formed.
12 is a diagram showing a manufacturing process of the organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 11;
13 is a view showing a manufacturing process of the organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 11;
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state where a groove structure as an element isolation structure is formed and an electrode structure is formed.
15 is a view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which a photoresist layer is formed after the electrode structure is formed, as viewed in the section AA ′ in FIG. FIG.
16 is a view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which a photoresist layer is formed after the electrode structure is formed, as seen from the cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. FIG.
FIG. 17 is a view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which a photoresist layer is formed and then developed; It is A 'cross section arrow directional view.
FIG. 18 is a view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which a photoresist layer is formed and then developed; It is a B 'cross section arrow view.
19 is a diagram showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which an insulating film is formed after the electrode structure is formed, as viewed from the AA ′ section in FIG. It is.
20 is a view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state in which an insulating film is formed after the electrode structure is formed, as viewed from a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. It is.
FIG. 21 is a view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows an exposed state after forming an insulating film and further forming a photoresist layer; It is A 'cross section arrow directional view.
22 is a diagram showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state where an insulating film is formed and a photoresist layer is further formed and exposed; FIG. It is a B 'cross section arrow view.
FIG. 23 is a plan view showing a manufacturing process of an organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and shows a state after development after exposure.
24 is a view showing a manufacturing process of the organic EL display device which is an embodiment of the present invention and is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 23;
25 is a view showing a manufacturing process of the organic EL display device which is an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 23;
FIG. 26 is a cross-sectional view showing an example of a conventional organic EL display device.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 First electrode
3a, 3b Organic layer
4 Intermediate electrode
5 Second electrode
6 Insulation layer
7 Electrode structure
Claims (5)
前記有機層は、少なくともホール注入輸送層と発光層とを含む積層構造体から構成され、
前記有機層の間には、導電体から構成され、前記有機層間の導通を確保するとともに、電気的に浮遊している中間電極を有する構成素子の集合体である有機ＥＬ表示装置。On the substrate, at least a first electrode, at least two organic layers each containing a layer having a light emitting function, and a second electrode are sequentially provided.
The organic layer is composed of a laminated structure including at least a hole injecting and transporting layer and a light emitting layer,
An organic EL display device which is an assembly of constituent elements which are made of a conductor between the organic layers, ensure electrical conduction between the organic layers, and have an intermediate electrode which is electrically floating.
前記構成素子はこの電極構造体の間に形成されていて、この電極構造体の基部と、前記第２の電極とが電気的に接続されている請求項１の有機ＥＬ表示装置。Furthermore, it has an electrode structure having an overhang portion protruding in a direction parallel to the substrate surface and a base portion having conductivity,
The organic EL display device according to claim 1, wherein the constituent element is formed between the electrode structures, and a base portion of the electrode structures is electrically connected to the second electrode.
前記有機層は、少なくともホール注入輸送層と発光層とを含む積層構造体から構成され、
前記有機層の間には、導電体から構成され、前記有機層間の導通を確保するとともに、電気的に浮遊している中間電極を有する有機ＥＬ素子。On the substrate, at least a first electrode, at least two organic layers each containing a layer having a light emitting function, and a second electrode are sequentially provided.
The organic layer is composed of a laminated structure including at least a hole injecting and transporting layer and a light emitting layer,
An organic EL element having an intermediate electrode which is made of a conductor and ensures electrical conduction between the organic layers and is electrically floating between the organic layers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14662498A JP3875401B2 (en) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | Organic EL display device and organic EL element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14662498A JP3875401B2 (en) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | Organic EL display device and organic EL element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329749A JPH11329749A (en) | 1999-11-30 |
| JP3875401B2 true JP3875401B2 (en) | 2007-01-31 |
Family
ID=15411954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14662498A Expired - Lifetime JP3875401B2 (en) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | Organic EL display device and organic EL element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3875401B2 (en) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3884564B2 (en) * | 1998-05-20 | 2007-02-21 | 出光興産株式会社 | Organic EL light emitting device and light emitting device using the same |
| JP4434411B2 (en) | 2000-02-16 | 2010-03-17 | 出光興産株式会社 | Active drive type organic EL light emitting device and manufacturing method thereof |
| JP4611578B2 (en) * | 2001-07-26 | 2011-01-12 | 淳二 城戸 | Organic electroluminescent device |
| KR100568534B1 (en) * | 2001-09-22 | 2006-04-07 | 삼성전자주식회사 | Transparent plate for display having photonic crystal structure, method for preparing thereof and display using thereof |
| SG113443A1 (en) * | 2001-12-05 | 2005-08-29 | Semiconductor Energy Laboratao | Organic semiconductor element |
| JP3933591B2 (en) | 2002-03-26 | 2007-06-20 | 淳二 城戸 | Organic electroluminescent device |
| JP4060113B2 (en) | 2002-04-05 | 2008-03-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Light emitting device |
| TWI272874B (en) | 2002-08-09 | 2007-02-01 | Semiconductor Energy Lab | Organic electroluminescent device |
| EP1388903B1 (en) | 2002-08-09 | 2016-03-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic electroluminescent device |
| KR100865622B1 (en) * | 2002-08-26 | 2008-10-27 | 삼성전자주식회사 | Method for Fabrication of Photonic Crystal Structure to Improve Brightness of A Display |
| US7158161B2 (en) | 2002-09-20 | 2007-01-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic electroluminescence element and an exposure unit and image-forming apparatus both using the element |
| JP2004241194A (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Chi Mei Electronics Corp | Image display device |
| JP2006526274A (en) * | 2003-04-23 | 2006-11-16 | ツェン−ホン ルー | Light emitting device with embedded charge injection electrode |
| JP2005019211A (en) | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Casio Comput Co Ltd | El display panel and its manufacturing method |
| AU2003294180A1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-01-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic electroluminescence element and an exposure unit and image-forming apparatus both using the element |
| KR100705256B1 (en) | 2004-04-09 | 2007-04-09 | 주식회사 엘지화학 | Stacked orgarnic light emitting device having high efficiency and high brightness |
| CN101640254B (en) * | 2004-05-21 | 2016-01-20 | 株式会社半导体能源研究所 | Light-emitting component and luminaire |
| US8026531B2 (en) | 2005-03-22 | 2011-09-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
| US7750561B2 (en) * | 2005-05-20 | 2010-07-06 | Lg Display Co., Ltd. | Stacked OLED structure |
| JP2006344606A (en) * | 2006-07-31 | 2006-12-21 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Organic el element and light emitting device using it |
| JP5478954B2 (en) * | 2008-07-11 | 2014-04-23 | キヤノン株式会社 | Organic electroluminescence display device |
| US8169137B2 (en) * | 2009-07-14 | 2012-05-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light source and device using electroluminescence element |
| JP2010034079A (en) * | 2009-11-11 | 2010-02-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Active drive type organic el light emitting device and manufacturing method of same |
| JP2012195054A (en) | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Organic electroluminescent element |
| JP6137170B2 (en) * | 2012-03-21 | 2017-05-31 | コニカミノルタ株式会社 | Organic electroluminescence device |
| JP5888096B2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-03-16 | コニカミノルタ株式会社 | Display device |
| JP6277581B2 (en) * | 2012-12-17 | 2018-02-14 | コニカミノルタ株式会社 | Organic electroluminescence device |
| KR20200041420A (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display panel |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104173A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-29 | Fujitsu Ltd | El display device |
| JPS60202685A (en) * | 1984-03-27 | 1985-10-14 | セイコーエプソン株式会社 | Solid state light emitting device |
| JPH05217675A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-27 | Ricoh Co Ltd | Electroluminescence element |
| JP3884564B2 (en) * | 1998-05-20 | 2007-02-21 | 出光興産株式会社 | Organic EL light emitting device and light emitting device using the same |
| JP2003264085A (en) * | 2001-12-05 | 2003-09-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Organic semiconductor element, organic electroluminescence element and organic solar cell |
| US6872472B2 (en) * | 2002-02-15 | 2005-03-29 | Eastman Kodak Company | Providing an organic electroluminescent device having stacked electroluminescent units |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP14662498A patent/JP3875401B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11329749A (en) | 1999-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3875401B2 (en) | Organic EL display device and organic EL element | |
| JP3078257B2 (en) | Organic EL display device and manufacturing method thereof | |
| JP3188678B2 (en) | Organic EL display device and manufacturing method thereof | |
| JP3758369B2 (en) | Organic EL display device and manufacturing method thereof | |
| JP3078268B2 (en) | Organic EL display device and manufacturing method thereof | |
| JP3886607B2 (en) | Organic EL display | |
| JPH11297477A (en) | Organic el color display | |
| JP2005520302A (en) | Matrix type tripolar organic electroluminescence display | |
| JP2000294375A (en) | Organic el element | |
| US6222314B1 (en) | Organic electoluminescent device with inorganic insulating hole injecting layer | |
| EP1107335A2 (en) | Organic EL display device | |
| JPH11273870A (en) | Organic el element | |
| JP3223250B2 (en) | Organic EL display device and manufacturing method thereof | |
| JP2001035667A (en) | Organic el element | |
| JP3078267B2 (en) | Organic EL display device and manufacturing method thereof | |
| JPH11312584A (en) | Organic el element | |
| JP2000235890A (en) | Electroluminescence display device | |
| JP2000030870A (en) | Organic el element | |
| JP6665856B2 (en) | Method for manufacturing organic electroluminescence device | |
| JP2000091079A (en) | Organic el element | |
| JPH11135264A (en) | Organic el element | |
| JP2002260846A (en) | Organic el element display panel and its manufacturing method | |
| JPH1145780A (en) | Organic el element | |
| JP2000048962A (en) | Organic el element | |
| JP4228021B2 (en) | Organic EL device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040601 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050512 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060502 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060925 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061024 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061026 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 7 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 7 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |