JPH08262998A - 高密度情報画像表示装置用の二次元有機発光ダイオード・アレイ - Google Patents
高密度情報画像表示装置用の二次元有機発光ダイオード・アレイInfo
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- JPH08262998A JPH08262998A JP8899596A JP8899596A JPH08262998A JP H08262998 A JPH08262998 A JP H08262998A JP 8899596 A JP8899596 A JP 8899596A JP 8899596 A JP8899596 A JP 8899596A JP H08262998 A JPH08262998 A JP H08262998A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁基板２１，３８上に配置された横方向に
離間された導電ストリップ２２，３７を含み、絶縁材料
の層２４，４５がその上に形成され、そこにキャビティ
１１，１２を画定して、キャビティ１１，１２内に導電
ストリップ２２，３７の領域を露出する、有機ＬＥＤ２
０，３０の二次元アレイを提供する。 【解決手段】 少なくとも活性エミッタ材料の層２５お
よび低仕事関数金属の層２５は、各キャビティ１１、１
２においてＬＥＤ２０，４２を形成するように導電スト
リップ２２，３７上の各キャビティ１１，１２に配置さ
れ、導電ストリップ２２，３７は各ＬＥＤ２０，４２の
第１電極を形成する。金属の層は、各キャビティの上に
密封配置され、導電ストリップ２２，３７に対して直交
に金属ストリップ２７，４８内に形成され、それにより
各ＬＥＤ２０，４２の第２電極を形成する。
離間された導電ストリップ２２，３７を含み、絶縁材料
の層２４，４５がその上に形成され、そこにキャビティ
１１，１２を画定して、キャビティ１１，１２内に導電
ストリップ２２，３７の領域を露出する、有機ＬＥＤ２
０，３０の二次元アレイを提供する。 【解決手段】 少なくとも活性エミッタ材料の層２５お
よび低仕事関数金属の層２５は、各キャビティ１１、１
２においてＬＥＤ２０，４２を形成するように導電スト
リップ２２，３７上の各キャビティ１１，１２に配置さ
れ、導電ストリップ２２，３７は各ＬＥＤ２０，４２の
第１電極を形成する。金属の層は、各キャビティの上に
密封配置され、導電ストリップ２２，３７に対して直交
に金属ストリップ２７，４８内に形成され、それにより
各ＬＥＤ２０，４２の第２電極を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機発光ダイオード
（ＬＥＤ）に関し、高密度情報画像表示装置用途用の有
機ＬＥＤアレイの新規な製造方法に関する。
（ＬＥＤ）に関し、高密度情報画像表示装置用途用の有
機ＬＥＤアレイの新規な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像表示装置用途用の二次元有機ＬＥＤ
アレイは、行(row) および列(column)に配列された複数
の有機ＬＥＤ（そのうち１つまたはそれ以上がピクセル
を形成する）によって構成される。アレイ内の各個別の
有機ＬＥＤは、光透過第１電極と、この第１電極上に被
着された有機エレクトロルミネセンス媒体と、この有機
エレクトロルミネセンス媒体の上の金属電極とで一般に
構成される。ＬＥＤの電極は接続され、二次元Ｘ−Ｙア
ドレス指定パターンを形成する。実際には、Ｘ−Ｙアド
レス指定パターンは、Ｘ方向とＹ方向とを互いに直交さ
せて、光透過電極をＸ方向にパターニングし、金属電極
をＹ方向に（あるいは望ましければその逆に）パターニ
ングすることによって達成される。電極のパターニング
は、シャドー・マスクまたはエッチング方法のいずれか
によって一般に行われる。シャドー・マスクの技術的な
制限のため、０．１ｍｍ以下のピクセル・ピッチを有す
る高密度情報ディスプレイではエッチング・プロセスの
みが採用される。
アレイは、行(row) および列(column)に配列された複数
の有機ＬＥＤ（そのうち１つまたはそれ以上がピクセル
を形成する）によって構成される。アレイ内の各個別の
有機ＬＥＤは、光透過第１電極と、この第１電極上に被
着された有機エレクトロルミネセンス媒体と、この有機
エレクトロルミネセンス媒体の上の金属電極とで一般に
構成される。ＬＥＤの電極は接続され、二次元Ｘ−Ｙア
ドレス指定パターンを形成する。実際には、Ｘ−Ｙアド
レス指定パターンは、Ｘ方向とＹ方向とを互いに直交さ
せて、光透過電極をＸ方向にパターニングし、金属電極
をＹ方向に（あるいは望ましければその逆に）パターニ
ングすることによって達成される。電極のパターニング
は、シャドー・マスクまたはエッチング方法のいずれか
によって一般に行われる。シャドー・マスクの技術的な
制限のため、０．１ｍｍ以下のピクセル・ピッチを有す
る高密度情報ディスプレイではエッチング・プロセスの
みが採用される。
【０００３】エッチング・プロセスで用いられる媒体に
応じて、エッチング方法は二種類、すなわち湿式と乾式
とに分類される。湿式エッチングは酸性液体媒体で施さ
れるが、乾式エッチングは一般にプラズマ雰囲気で行わ
れる。
応じて、エッチング方法は二種類、すなわち湿式と乾式
とに分類される。湿式エッチングは酸性液体媒体で施さ
れるが、乾式エッチングは一般にプラズマ雰囲気で行わ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】有機ＬＥＤにおいてカ
ソード・コンタクト用に用いられる金属電極は、安定金
属と、４ｅＶ以下の仕事関数を有する高反応性金属とを
一般に含む。金属電極における高反応性金属の存在によ
り、酸ベースの湿式エッチングは望ましくない。しか
し、乾式エッチング・プロセスも、このプロセスで必要
とされる高温（＞２００゜）および反応性イオン雰囲気
（これらは二次元有機ＬＥＤアレイにおける有機材料
や、活性金属含有金属電極の健全性に影響を与えること
がある）のため問題がある。
ソード・コンタクト用に用いられる金属電極は、安定金
属と、４ｅＶ以下の仕事関数を有する高反応性金属とを
一般に含む。金属電極における高反応性金属の存在によ
り、酸ベースの湿式エッチングは望ましくない。しか
し、乾式エッチング・プロセスも、このプロセスで必要
とされる高温（＞２００゜）および反応性イオン雰囲気
（これらは二次元有機ＬＥＤアレイにおける有機材料
や、活性金属含有金属電極の健全性に影響を与えること
がある）のため問題がある。
【０００５】エッチング問題を克服するため、欧州特許
庁により１９９３年７月７に公告された、Tangによる特
許出願第ＥＰ９２ １２２１１３．１号によって二次元
アレイを製造するシャドー・ウォール(shadow wall) 方
法が開示された。シャドー・ウォール方法は、透過電極
を最初にパターニングし、透過電極に直交し、隣接ピク
セル領域を影にでき、有機媒体の厚さを越える高さを有
する誘電壁を形成し、有機エレクトロルミネセンス媒体
を被着し、被着表面に対して１５゜〜４５゜の角度でカ
ソード金属を被着することを含む。誘電壁の高さは有機
媒体の厚さを越えるので、分離された平行金属ストリッ
プが形成される。よって、金属エッチングの必要なし
に、Ｘ−Ｙアドレス指定可能なアレイが達成される。こ
の方法は金属パターニングに適すると思われるが、特定
のピッチ寸法に制限され、アレイのピクセルに欠陥を発
生する可能性がある。
庁により１９９３年７月７に公告された、Tangによる特
許出願第ＥＰ９２ １２２１１３．１号によって二次元
アレイを製造するシャドー・ウォール(shadow wall) 方
法が開示された。シャドー・ウォール方法は、透過電極
を最初にパターニングし、透過電極に直交し、隣接ピク
セル領域を影にでき、有機媒体の厚さを越える高さを有
する誘電壁を形成し、有機エレクトロルミネセンス媒体
を被着し、被着表面に対して１５゜〜４５゜の角度でカ
ソード金属を被着することを含む。誘電壁の高さは有機
媒体の厚さを越えるので、分離された平行金属ストリッ
プが形成される。よって、金属エッチングの必要なし
に、Ｘ−Ｙアドレス指定可能なアレイが達成される。こ
の方法は金属パターニングに適すると思われるが、特定
のピッチ寸法に制限され、アレイのピクセルに欠陥を発
生する可能性がある。
【０００６】よって、これらの問題を克服する新規なＬ
ＥＤアレイおよびその製造方法を提供することは極めて
有利である。
ＥＤアレイおよびその製造方法を提供することは極めて
有利である。
【０００７】本発明の目的は、高密度情報画像表示装置
用途用の二次元有機ＬＥＤアレイを製造する新規な方法
を提供することである。
用途用の二次元有機ＬＥＤアレイを製造する新規な方法
を提供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、金属エッチングを施
すことができる有機ＬＥＤデバイス構造を提供すること
である。
すことができる有機ＬＥＤデバイス構造を提供すること
である。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、改善された信
頼性を有する、高密度情報画像表示装置用途用の不活性
化二次元有機ＬＥＤアレイを提供することである。
頼性を有する、高密度情報画像表示装置用途用の不活性
化二次元有機ＬＥＤアレイを提供することである。
【００１０】さらに本発明の目的は、製造が比較的簡単
かつ安価な、ＬＥＤアレイで用いるための新規なデバイ
ス構造を提供することである。
かつ安価な、ＬＥＤアレイで用いるための新規なデバイ
ス構造を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の問題等は、高密度
情報画像表示装置用途用の新規な二次元有機ＬＥＤアレ
イにおいて少なくとも部分的に解決され、上記の目的等
は実現される。このＬＥＤアレイは、多数の平行に離間
された光透過第１電極と、第１電極上に被着されたエレ
クトロルミネセンス媒体と、エレクトロルミネセンス媒
体上で、第１電極に直交に配列された多数の平行に離間
された金属第２電極とを含む。エレクトロルミネセンス
媒体は、誘電媒体からなるウェルまたはトレンチ構造内
に封入され、光透過第１電極はこのウェルまたはトレン
チ底部にあり、雰囲気安定金属(ambient stable metal)
の第２電極はウェルまたはトレンチの上部にある。
情報画像表示装置用途用の新規な二次元有機ＬＥＤアレ
イにおいて少なくとも部分的に解決され、上記の目的等
は実現される。このＬＥＤアレイは、多数の平行に離間
された光透過第１電極と、第１電極上に被着されたエレ
クトロルミネセンス媒体と、エレクトロルミネセンス媒
体上で、第１電極に直交に配列された多数の平行に離間
された金属第２電極とを含む。エレクトロルミネセンス
媒体は、誘電媒体からなるウェルまたはトレンチ構造内
に封入され、光透過第１電極はこのウェルまたはトレン
チ底部にあり、雰囲気安定金属(ambient stable metal)
の第２電極はウェルまたはトレンチの上部にある。
【００１２】また、高密度情報画像表示装置用途用の二
次元有機ＬＥＤアレイの新規な製造方法が開示される。
次元有機ＬＥＤアレイの新規な製造方法が開示される。
【００１３】
【実施例】デバイスの形状寸法はサブミクロン範囲であ
る場合が多いので、図面は寸法的な正確さではなく、見
やすいように縮尺されている。図１を参照して、一般的
なトレンチ１１およびウェル１２の構造の平面図を同一
基板上に示し、それらの寸法差を図示する。トレンチ１
１およびウェル１２はともに、光透過導電ストリップ
（図示せず）の上に被着された誘電層１３をフォトリソ
グラフィでパターニングすることによって一般に形成さ
れ、光透過導電ストリップは下の透過絶縁基板によって
支持される。
る場合が多いので、図面は寸法的な正確さではなく、見
やすいように縮尺されている。図１を参照して、一般的
なトレンチ１１およびウェル１２の構造の平面図を同一
基板上に示し、それらの寸法差を図示する。トレンチ１
１およびウェル１２はともに、光透過導電ストリップ
（図示せず）の上に被着された誘電層１３をフォトリソ
グラフィでパターニングすることによって一般に形成さ
れ、光透過導電ストリップは下の透過絶縁基板によって
支持される。
【００１４】トレンチ１１は、長く、狭い直線的な深い
凹部であり、それぞれは誘電層１３に形成された４つの
比較的急峻な側面によって定められる。一般に、トレン
チ１１は、図１に示すように、長方形平行パイプの形状
である。また、トレンチは、下の光透過導電ストリップ
に対して直交するか、あるいは下の光透過導電ストリッ
プに平行かつそのうえにある方向で、基板に延在する。
多数のＬＥＤまたはピクセルを単一トレンチ１１に形成
できる。
凹部であり、それぞれは誘電層１３に形成された４つの
比較的急峻な側面によって定められる。一般に、トレン
チ１１は、図１に示すように、長方形平行パイプの形状
である。また、トレンチは、下の光透過導電ストリップ
に対して直交するか、あるいは下の光透過導電ストリッ
プに平行かつそのうえにある方向で、基板に延在する。
多数のＬＥＤまたはピクセルを単一トレンチ１１に形成
できる。
【００１５】ウェル１２は、それぞれ誘電層１３に形成
された穴によって定められ、長方形，正方形または円形
の開口部と、急峻な側壁を有する。ウェル１２は、小さ
い寸法と、開口部のほぼ等方形によって特徴づけられ
る。光透過導電ストリップ上の基板に、多数のウェル１
２は行単位で形成される。各ウェル１２は、二次元アレ
イにおけるＬＥＤまたはピクセルの形状を定める。以下
では概してキャビティ(cavity)というトレンチ１１また
はウェル１２は、情報画像表示装置用の二次元アレイの
製造で利用できる。
された穴によって定められ、長方形，正方形または円形
の開口部と、急峻な側壁を有する。ウェル１２は、小さ
い寸法と、開口部のほぼ等方形によって特徴づけられ
る。光透過導電ストリップ上の基板に、多数のウェル１
２は行単位で形成される。各ウェル１２は、二次元アレ
イにおけるＬＥＤまたはピクセルの形状を定める。以下
では概してキャビティ(cavity)というトレンチ１１また
はウェル１２は、情報画像表示装置用の二次元アレイの
製造で利用できる。
【００１６】ここで図２を参照して、本発明による二次
元ＬＥＤアレイから見た単一ＬＥＤ２０の断面図を示
す。ＬＥＤ２０の構造は、光を透過し、好ましくは透明
で、絶縁性の基板２１から開始する。ガラスおよびポリ
マ材料からなる基板が一般に好ましい。基板２１の上面
には、光透過導電材料の層２２が被着され、この光透過
導電材料は、導電ポリアニリン（ＰＡＮＩ）または酸化
インジウム錫（ＩＴＯ）など、さまざまな有機または非
有機導体から選択される。次に、層２２は従来のリソグ
ラフィ方法でパターニングされ、行単位にアドレス指定
可能で、最終的なアレイにおいてアノード電極として機
能する第１平行導電ストリップ２３を形成する。
元ＬＥＤアレイから見た単一ＬＥＤ２０の断面図を示
す。ＬＥＤ２０の構造は、光を透過し、好ましくは透明
で、絶縁性の基板２１から開始する。ガラスおよびポリ
マ材料からなる基板が一般に好ましい。基板２１の上面
には、光透過導電材料の層２２が被着され、この光透過
導電材料は、導電ポリアニリン（ＰＡＮＩ）または酸化
インジウム錫（ＩＴＯ）など、さまざまな有機または非
有機導体から選択される。次に、層２２は従来のリソグ
ラフィ方法でパターニングされ、行単位にアドレス指定
可能で、最終的なアレイにおいてアノード電極として機
能する第１平行導電ストリップ２３を形成する。
【００１７】パターニングされた層２２の上には、熱蒸
着，スパッタリングまたはプラズマ・エンハンスト化学
蒸着方法によって誘電媒体の層２４が被着される。次
に、層２４は従来の湿式または乾式エッチング法によっ
てパターニングされ、キャビティ（ウェルまたはトレン
チ）構造を形成する。キャビティ内および層２３（アノ
ード電極）の上面には、エレクトロルミネセンス媒体２
５が被着され、これは一般に正孔移動材料の層，活性エ
ミッタ材料の層，電子移動材料の層および低仕事関数金
属の層からなる。もちろん、ある用途では、正孔移動材
料の層および電子移動材料の層のいずれかあるいは両方
を省略できるが、それによりほとんどの場合、若干性能
が低下することが当業者に理解される。
着，スパッタリングまたはプラズマ・エンハンスト化学
蒸着方法によって誘電媒体の層２４が被着される。次
に、層２４は従来の湿式または乾式エッチング法によっ
てパターニングされ、キャビティ（ウェルまたはトレン
チ）構造を形成する。キャビティ内および層２３（アノ
ード電極）の上面には、エレクトロルミネセンス媒体２
５が被着され、これは一般に正孔移動材料の層，活性エ
ミッタ材料の層，電子移動材料の層および低仕事関数金
属の層からなる。もちろん、ある用途では、正孔移動材
料の層および電子移動材料の層のいずれかあるいは両方
を省略できるが、それによりほとんどの場合、若干性能
が低下することが当業者に理解される。
【００１８】次に、キャビティの上部は、キャビティ・
キャップとしてアルミニウム，銀，銅または金などの安
定金属の厚い層２７を蒸着することによって密封され
る。層２７は、エレクトロルミネセンス媒体２１４にお
ける低仕事関数材料の層との良好な電気接触を形成する
ように選択され、エレクトロルミネセンス媒体２５の低
仕事関数金属の層と相俟って、ＬＥＤ２０のカソード電
極を形成する。次に、層２７は、リソグラフィでパター
ニングされ、前述のようにＬＥＤアドレス指定を行う分
離された金属ストリップを形成する。
キャップとしてアルミニウム，銀，銅または金などの安
定金属の厚い層２７を蒸着することによって密封され
る。層２７は、エレクトロルミネセンス媒体２１４にお
ける低仕事関数材料の層との良好な電気接触を形成する
ように選択され、エレクトロルミネセンス媒体２５の低
仕事関数金属の層と相俟って、ＬＥＤ２０のカソード電
極を形成する。次に、層２７は、リソグラフィでパター
ニングされ、前述のようにＬＥＤアドレス指定を行う分
離された金属ストリップを形成する。
【００１９】キャビティ構造の形成において利用される
誘電材料２４は、任意の便宜的な有機ポリマまたは非有
機材料である。ただし、有機ポリマ材料に比べて一般に
よく酸素および水分を遮断する二酸化シリコン，窒化シ
リコン，アルミナなど非有機誘電材料を利用することが
好ましい。キャビティ構造の深さを決定する誘電媒体２
４の厚さは、１０μｍから０．１μｍの範囲で、処理し
やすいように、１μｍ以下の厚さが好ましい。
誘電材料２４は、任意の便宜的な有機ポリマまたは非有
機材料である。ただし、有機ポリマ材料に比べて一般に
よく酸素および水分を遮断する二酸化シリコン，窒化シ
リコン，アルミナなど非有機誘電材料を利用することが
好ましい。キャビティ構造の深さを決定する誘電媒体２
４の厚さは、１０μｍから０．１μｍの範囲で、処理し
やすいように、１μｍ以下の厚さが好ましい。
【００２０】本発明の二次元アレイにおいてエレクトロ
ルミネセンス媒体２５として用いられる材料は、従来技
術において開示される有機ＬＥＬデバイスの任意の材料
を含むことができる。上述のように、エレクトロルミネ
センス媒体２５は、一般に正孔移動材料の層，活性エミ
ッタ材料の層，電子移動材料の層および低仕事関数金属
の層からなる。ポリマ，有機分子および有機金属錯体
は、正孔移動材料，活性エミッタおよび電子移動材料と
して利用できる。活性エミッタ層では、デバイス効率の
向上のため利用される蛍光ドーパントも取り入れること
ができる。一般に、例えば、リチウム，マグネシウム，
インジウム，カルシウムなど、約４．０ｅＶ以下の仕事
関数を有する任意の金属はカソード材料として利用でき
る。
ルミネセンス媒体２５として用いられる材料は、従来技
術において開示される有機ＬＥＬデバイスの任意の材料
を含むことができる。上述のように、エレクトロルミネ
センス媒体２５は、一般に正孔移動材料の層，活性エミ
ッタ材料の層，電子移動材料の層および低仕事関数金属
の層からなる。ポリマ，有機分子および有機金属錯体
は、正孔移動材料，活性エミッタおよび電子移動材料と
して利用できる。活性エミッタ層では、デバイス効率の
向上のため利用される蛍光ドーパントも取り入れること
ができる。一般に、例えば、リチウム，マグネシウム，
インジウム，カルシウムなど、約４．０ｅＶ以下の仕事
関数を有する任意の金属はカソード材料として利用でき
る。
【００２１】有機エレクトロルミネセンス媒体は、真空
蒸着によって被着できる。また、有機エレクトロルミネ
センス媒体は、ポリマ材料を利用する場合には、適切な
溶液からの注入／フィル，スピン・コーティング，ロー
ル・コーティング，ディップ・コーティングまたはドク
タ・ブレーディング(doctor-blading)などの他の方法に
よって被着できる。小さい有機分子材料とポリマの両方
からなるヘテロ構造アレイを作る場合には、上記の方法
の組み合わせを必要とすることがある。
蒸着によって被着できる。また、有機エレクトロルミネ
センス媒体は、ポリマ材料を利用する場合には、適切な
溶液からの注入／フィル，スピン・コーティング，ロー
ル・コーティング，ディップ・コーティングまたはドク
タ・ブレーディング(doctor-blading)などの他の方法に
よって被着できる。小さい有機分子材料とポリマの両方
からなるヘテロ構造アレイを作る場合には、上記の方法
の組み合わせを必要とすることがある。
【００２２】ここで図３を参照して、本発明を具現する
ＬＥＤウェル構造の二次元アレイ３０の平面図を示し、
見やすいようにその一部を切り欠いている。図３におい
て、左から右に、領域３５は、行（アノード）電極を形
成するパターニングされた透過導電ストリップ３７が光
透過絶縁基板３８上に配置された段階におけるアレイ３
０の平面図である。
ＬＥＤウェル構造の二次元アレイ３０の平面図を示し、
見やすいようにその一部を切り欠いている。図３におい
て、左から右に、領域３５は、行（アノード）電極を形
成するパターニングされた透過導電ストリップ３７が光
透過絶縁基板３８上に配置された段階におけるアレイ３
０の平面図である。
【００２３】図３における中央領域４０は、ｎコンタク
ト（カソード）として有機エレクトロルミネセンス媒体
および低（４．０ｅＶ以下）仕事関数金属を含むウェル
によって個別のＬＥＤ４２が定められる段階を示す。誘
電媒体４５の層をパターニングされたストリップ３７お
よび基板３８上に被着し、誘電媒体４５をフォトリソグ
ラフィでパターニングした後に、ウェルはアレイに形成
され、領域４０に示すようなウェル構造を形成する。
ト（カソード）として有機エレクトロルミネセンス媒体
および低（４．０ｅＶ以下）仕事関数金属を含むウェル
によって個別のＬＥＤ４２が定められる段階を示す。誘
電媒体４５の層をパターニングされたストリップ３７お
よび基板３８上に被着し、誘電媒体４５をフォトリソグ
ラフィでパターニングした後に、ウェルはアレイに形成
され、領域４０に示すようなウェル構造を形成する。
【００２４】領域４７は、雰囲気安定金属キャップの層
を誘電媒体４５上に被着し、ウェル構造をそこ（領域４
０）に形成し、金属ストリップ４８に列電極としてパタ
ーニングした後のアレイの平面図である。
を誘電媒体４５上に被着し、ウェル構造をそこ（領域４
０）に形成し、金属ストリップ４８に列電極としてパタ
ーニングした後のアレイの平面図である。
【００２５】トレンチ構造を有するアレイは、ウェル構
造を有するアレイと同じように製造できるが、トレンチ
構造の方向は導電ストリップ３７に平行かつその上にあ
るか、あるいは導電ストリップ３７のすべてに対して直
交かつ横断できる点を除く。トレンチ構造が導電ストリ
ップ３７に平行かつその上に配置される場合、各ピクセ
ルの２つの側は、金属ストリップ４８を導電ストリップ
３７に対して直交にパターニングして、Ｘ−Ｙ行列を形
成した後に露出される。しかし、アレイ３０の露出部分
は、キャップ金属パターニング中に、有機エレクトロル
ミネセンス媒体および低仕事関数金属の健全性に悪影響
を与える。従って、トレンチ構造は、アレイ３０におけ
るすべての導電ストリップ３７に対して直交かつ横断し
て配置することが好ましい。
造を有するアレイと同じように製造できるが、トレンチ
構造の方向は導電ストリップ３７に平行かつその上にあ
るか、あるいは導電ストリップ３７のすべてに対して直
交かつ横断できる点を除く。トレンチ構造が導電ストリ
ップ３７に平行かつその上に配置される場合、各ピクセ
ルの２つの側は、金属ストリップ４８を導電ストリップ
３７に対して直交にパターニングして、Ｘ−Ｙ行列を形
成した後に露出される。しかし、アレイ３０の露出部分
は、キャップ金属パターニング中に、有機エレクトロル
ミネセンス媒体および低仕事関数金属の健全性に悪影響
を与える。従って、トレンチ構造は、アレイ３０におけ
るすべての導電ストリップ３７に対して直交かつ横断し
て配置することが好ましい。
【００２６】高密度情報画像表示装置に必要なＬＥＤの
数およびＬＥＤピッチ、すなわちアレイにおけるウェル
の寸法またはトレンチの幅は、特定の用途に必要な画像
表示装置の解像度および寸法に依存する。例えば、対角
サイズが１０インチのモノクロＶＧＡタイプの画像表示
装置では、ＬＥＤピッチが約０．３ｍｍで６４０ｘ４８
０のＬＥＤが必要とされる。ＬＥＤピッチは、リソグラ
フィ技術の制限によってのみ制限され、これは現在の製
造技術では約０．５μｍである。
数およびＬＥＤピッチ、すなわちアレイにおけるウェル
の寸法またはトレンチの幅は、特定の用途に必要な画像
表示装置の解像度および寸法に依存する。例えば、対角
サイズが１０インチのモノクロＶＧＡタイプの画像表示
装置では、ＬＥＤピッチが約０．３ｍｍで６４０ｘ４８
０のＬＥＤが必要とされる。ＬＥＤピッチは、リソグラ
フィ技術の制限によってのみ制限され、これは現在の製
造技術では約０．５μｍである。
【００２７】二次元アレイ３０は、従来技術で開示され
るアレイに比べて優れた安定性を有する。ＬＥＤ４２
（ウェル構造）またはＬＥＤの行（トレンチ構造）にお
いて、低仕事関数金属のｎコンタクトを含む有機エレク
トロルミネセンス媒体は、底部の光透過導電ストリップ
３７と、側面の誘電媒体４５と、上部の安定金属キャッ
プ（金属ストリップ４８）とによってキャビティ内に封
入される。封入されたキャビティ構造は、環境（酸素お
よび水分）条件によるアレイの劣化を大幅に低減する。
るアレイに比べて優れた安定性を有する。ＬＥＤ４２
（ウェル構造）またはＬＥＤの行（トレンチ構造）にお
いて、低仕事関数金属のｎコンタクトを含む有機エレク
トロルミネセンス媒体は、底部の光透過導電ストリップ
３７と、側面の誘電媒体４５と、上部の安定金属キャッ
プ（金属ストリップ４８）とによってキャビティ内に封
入される。封入されたキャビティ構造は、環境（酸素お
よび水分）条件によるアレイの劣化を大幅に低減する。
【００２８】動作中、アレイ３０からの発光のパターン
は、周知の方法で、アレイ３０の適切なアドレス指定お
よび制御により、透過基板３８の底面にて見ることがで
きる。アレイ３０は、プログラムされた電子ドライバ
（図示せず）によって発光するように駆動され、このプ
ログラムされた電子ドライバは一度にピクセルの一つの
行を順次アドレス指定し、同一行の反復アドレス指定の
間の間隔が、一般に６０分の１秒以下である人間の目の
検出制限以下となるようなレートでアドレス指定シーケ
ンスを反復する。見る者は、すべてのアドレス指定され
た行からの発光によって形成される画像を見るが、装置
は任意の瞬間において１つの行からのみ発光する。
は、周知の方法で、アレイ３０の適切なアドレス指定お
よび制御により、透過基板３８の底面にて見ることがで
きる。アレイ３０は、プログラムされた電子ドライバ
（図示せず）によって発光するように駆動され、このプ
ログラムされた電子ドライバは一度にピクセルの一つの
行を順次アドレス指定し、同一行の反復アドレス指定の
間の間隔が、一般に６０分の１秒以下である人間の目の
検出制限以下となるようなレートでアドレス指定シーケ
ンスを反復する。見る者は、すべてのアドレス指定され
た行からの発光によって形成される画像を見るが、装置
は任意の瞬間において１つの行からのみ発光する。
【００２９】以上、高密度情報画像表示装置用のＬＥＤ
の二次元アレイおよびその製造法法が開示された。この
二次元アレイは、キャビティを伴う新規な方法によって
製造され、低仕事関数金属のｎコンタクトを含む有機エ
レクトロルミネセンス媒体は、製造プロセス中に利用さ
れるエッチング剤から保護され、また製造後の環境条件
から保護される。従って、有害な結果を生じずに金属エ
ッチングを施すことができる有機ＬＥＤデバイス構造が
開示される。また、キャビティ構造は、改善された信頼
性を有する高密度情報画像表示装置用の不活性化二次元
有機ＬＥＤ構造を提供する。さらに、キャビティ構造
は、低仕事関数金属のｎコンタクトを含む有機エレクト
ロルミネセンス媒体をエッチング剤による破損から保護
するので、ＬＥＤアレイは製造するのが比較的簡単で安
価である。
の二次元アレイおよびその製造法法が開示された。この
二次元アレイは、キャビティを伴う新規な方法によって
製造され、低仕事関数金属のｎコンタクトを含む有機エ
レクトロルミネセンス媒体は、製造プロセス中に利用さ
れるエッチング剤から保護され、また製造後の環境条件
から保護される。従って、有害な結果を生じずに金属エ
ッチングを施すことができる有機ＬＥＤデバイス構造が
開示される。また、キャビティ構造は、改善された信頼
性を有する高密度情報画像表示装置用の不活性化二次元
有機ＬＥＤ構造を提供する。さらに、キャビティ構造
は、低仕事関数金属のｎコンタクトを含む有機エレクト
ロルミネセンス媒体をエッチング剤による破損から保護
するので、ＬＥＤアレイは製造するのが比較的簡単で安
価である。
【００３０】本発明の特定の実施例について図説してき
たが、更なる修正や改善は当業者に想起される。従っ
て、本発明は図示の特定の形式に限定されず、特許請求
の範囲は本発明の精神および範囲から逸脱しない一切の
修正を網羅するものと理解されたい。
たが、更なる修正や改善は当業者に想起される。従っ
て、本発明は図示の特定の形式に限定されず、特許請求
の範囲は本発明の精神および範囲から逸脱しない一切の
修正を網羅するものと理解されたい。
【図１】寸法差を示すため同一基板上に図示された一般
的なトレンチ構造と一般的なウェル構造の平面図であ
る。
的なトレンチ構造と一般的なウェル構造の平面図であ
る。
【図２】本発明による２次元アレイにおけるＬＥＤの断
面図である。
面図である。
【図３】本発明によるウェル構造を有する二次元有機Ｌ
ＥＤアレイの平面図であり、見やすいようにその一部を
切り欠いた平面図である。
ＥＤアレイの平面図であり、見やすいようにその一部を
切り欠いた平面図である。
１１ トレンチ １２ ウェル １３ 誘電層 ２０ ＬＥＤ ２１ 基板 ２２ 光透過導電層 ２３ 第２平行導電ストリップ ２４ 誘電媒体の層 ２５ エレクトロルミネセンス媒体 ２７ 金属層 ３０ 二次アレイ ３５ 領域 ３７ 透過導電ストリップ ３８ 光透過絶縁基板 ４０ 中央領域 ４２ ＬＥＤ ４５ 誘電媒体 ４７ 領域 ４８ 金属ストリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ビー・ハーベイ，ザ・サード アメリカ合衆国アリゾナ州スコッツデー ル、ノース・80ス・ウェイ8919
Claims (4)
- 【請求項１】 二次元有機発光ダイオード・アレイであ
って：絶縁支持基板（２１，３８）；複数の第１電極を
定めるように、前記支持基板（２１，３８）の表面上に
配置された複数の横方向に離間された導電ストリップ
（２２，３７）；前記導電ストリップ（２２，３７）お
よび前記支持基板（２１，３８）の上面に配置され、か
つ誘電媒体の層（２４，４５）を介して複数のキャビテ
ィ（１１，１２）を定める誘電媒体の層（２４，４５）
であって、各複数のキャビティ（１１，１２）が前記複
数の第１電極のうち関連する第１電極（２２，３７）に
対して上になる関係で配置される、誘電媒体の層（２
４，４５）；少なくとも活性エミッタ材料の層と、低仕
事関数金属の層とを含むエレクトロルミネセンス媒体
（２５）であって、前記関連する第１電極（２２，３
７）と相俟って各前記複数のキャビティ（１１，１２）
に発光ダイオード（２０，４２）を形成するように、前
記関連する第１電極（２２，３７）上の各前記複数のキ
ャビティ（１１，１２）に配置されるエレクトロルミネ
センス媒体（２５）；および前記キャビティ（１１，１
２）上に密封配置され、かつ前記導電ストリップ（３
７）に直交な複数の横方向に離間された金属ストリップ
（４８）を定める、雰囲気安定金属の層（２７，４８）
であって、前記横方向に離間された金属ストリップ（４
８）は、各発光ダイオード（４２）の第２電極を定め
る、雰囲気安定金属の層（２７，４８）；によって構成
されることを特徴とする二次元有機発光ダイオード・ア
レイ。 - 【請求項２】 二次元有機発光ダイオード・アレイであ
って：光透過絶縁支持基板；複数の第１電極を定めるよ
うに、前記光透過絶縁支持基板の上面上で行単位に配列
された複数の横方向に離間され平行な光透過導電ストリ
ップ；前記導電ストリップおよび前記光透過絶縁基板上
に被着され、かつ前記複数の導電ストリップに直交な列
単位に配置された複数のキャビティを画定し、かつ前記
定められた各複数の第１電極において前記導電ストリッ
プの上面を露出する、誘電媒体の層；各前記キャビティ
内に被着された正孔移動材料の層，活性エミッタの層，
電子移動材料の層および低仕事関数金属の層を含むエレ
クトロルミネセンス媒体；および各前記キャビティ上に
密封配置され、かつ前記低仕事関数金属と電気接続する
雰囲気安定金属であって、前記導電ストリップに直交な
列単位に配列された複数の横方向に離間された平行な金
属ストリップを形成するように接続される雰囲気安定金
属；によって構成されることを特徴等する二次元有機発
光ダイオード・アレイ。 - 【請求項３】 高密度情報画像表示装置用途用の二次元
有機発光ダイオード・アレイを製造する方法であって：
平坦な表面を有する絶縁基板（２１，３８）を設ける段
階；前記基板（２１，３８）の前記平坦な表面上に導電
材料の層を被着させる段階；前記導電材料の層をパター
ニングして、第１電極を定める複数の横方向に離間され
た導電ストリップ（２２，３７）を形成する段階；前記
導電ストリップ（２２，３７）の表面と、前記基板（２
１，３８）の前記平坦な表面とに誘電媒体の層（２４，
４５）を被着させる段階；前記誘電媒体の層にフォトレ
ジストの層を被着させる段階；キャビティ画定マスクを
利用して前記フォトレジストをパターニングして、前記
誘電媒体（２４，４５）の部分を露出する段階；前記誘
電媒体（２４，４５）の前記露出部分をエッチング除去
して、複数の横方向に離間されたキャビティ（１１，１
２）を形成する段階であって、各前記複数のキャビティ
（１１，１２）が前記画定された第１電極（２２，３
７）の関連する一つの上に配置され、かつ前記関連する
第１電極（２２，３７）を露出する、段階；前記フォト
レジストを除去する段階；正孔移動材料の層，活性エミ
ッタの層，電子移動材料の層および低仕事関数金属の層
の順番に、各前記キャビティ（１１，１２）にエレクト
ロルミネセンス媒体（２５）を被着させる段階；各前記
キャビティ（１１，１２）を密封被覆するように、雰囲
気安定金属の層を前記誘電媒体（２５）上に被着する段
階；および各前記複数のキャビティ（１１，１２）と協
調して第２電極を定めるように、前記導電ストリップ
（３７）に直交な方向で前記雰囲気安定金属の層を金属
ストリップ（２７，４８）にパターニングする段階；に
よって構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 高密度情報画像表示装置用途用の二次元
有機発光ダイオード・アレイを製造する方法であって：
平坦な表面を有する光透過絶縁基板を設ける段階；前記
基板の前記平坦な表面上に光透過導電材料の層を被着さ
せる段階；前記導電材料の層をパターニングして、第１
電極を定める複数の横方向に離間された平行な導電スト
リップを形成する段階；前記導電ストリップの上面と、
前記基板の前記平坦な表面とに誘電媒体の層を被着させ
る段階；前記誘電媒体の層にフォトレジストの層をスピ
ン・コーティングする段階；キャビティ画定マスクを利
用して前記フォトレジストをパターニングして、前記誘
電媒体の層の部分を露出する段階；前記誘電媒体の層の
前記露出部分をエッチング除去して、複数の横方向に離
間されたキャビティを形成する段階であって、前記複数
のキャビティのそれぞれ１つは前記第１電極の関連する
電極の上に配置され、かつ前記関連する電極の表面を露
出する、段階；前記フォトレジストを除去する段階；正
孔移動材料の層，活性エミッタの層，電子移動材料の層
および低仕事関数金属の層の順番に、各前記複数のキャ
ビティ内にエレクトロルミネセンス媒体を被着させる段
階；前記キャビティを密封被覆するように、前記誘電媒
体上に雰囲気安定金属の層を被着させる段階；および前
記導電ストリップに直交な方向に延在し、かつ前記複数
のキャビティに密封接続され、かつ前記キャビティ内の
前記低仕事関数金属と電気接続する金属ストリップに、
前記雰囲気安定金属の層をパターニングする段階；によ
って構成されることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US408677 | 1995-03-22 | ||
| US08/408,677 US5587589A (en) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Two dimensional organic light emitting diode array for high density information image manifestation apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262998A true JPH08262998A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3785217B2 JP3785217B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=23617286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8899596A Expired - Lifetime JP3785217B2 (ja) | 1995-03-22 | 1996-03-19 | 高密度情報画像表示装置用の二次元有機発光ダイオード・アレイ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5587589A (ja) |
| EP (1) | EP0734082B1 (ja) |
| JP (1) | JP3785217B2 (ja) |
| KR (1) | KR100419548B1 (ja) |
| CN (1) | CN1083160C (ja) |
| DE (1) | DE69631223T2 (ja) |
| TW (1) | TW318284B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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