JPH10172761A - Organic electroluminescent element, manufacture thereof, organic electroluminescent display device, and manufacture thereof - Google Patents
Organic electroluminescent element, manufacture thereof, organic electroluminescent display device, and manufacture thereofInfo
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- JPH10172761A JPH10172761A JP8329811A JP32981196A JPH10172761A JP H10172761 A JPH10172761 A JP H10172761A JP 8329811 A JP8329811 A JP 8329811A JP 32981196 A JP32981196 A JP 32981196A JP H10172761 A JPH10172761 A JP H10172761A
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- H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置等の光源
として用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子お
よびその製造方法とこの有機エレクトロルミネッセンス
素子を用いた有機エレクトロルミネッセンス表示装置お
よびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device used as a light source of a display device and the like, a method of manufacturing the same, and an organic electroluminescent display device using the organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス(以下、
有機ELと呼ぶ)素子を用いている有機EL表示装置
は、表示装置の分野で現在主流のフラットパネルディス
プレイである液晶表示装置と比較して次のような優位な
点を有する。2. Description of the Related Art Organic electroluminescence (hereinafter, referred to as organic electroluminescence)
An organic EL display device using an element (referred to as an organic EL device) has the following advantages as compared with a liquid crystal display device which is a currently mainstream flat panel display in the field of display devices.
【0003】(1)有機EL素子は自発光であるため視
野角が広い。(1) Since the organic EL element emits light, it has a wide viewing angle.
【0004】(2)2〜3mm程度の厚さの薄型表示装
置を容易に作製できる。(2) A thin display device having a thickness of about 2 to 3 mm can be easily manufactured.
【0005】(3)偏向板を使用する必要がないので自
然な発光色を得ることができる。(3) Since it is not necessary to use a polarizing plate, a natural light emission color can be obtained.
【0006】(4)明暗のダイナミックレンジが広いの
でより鮮明な表示が可能となる。(4) Since the dynamic range of light and dark is wide, clearer display is possible.
【0007】(5)広い温度範囲で有機EL素子を動作
させることができる。(5) The organic EL element can be operated in a wide temperature range.
【0008】(6)有機EL素子の応答速度が液晶素子
のそれよりも3桁以上も速いので、動画像表示を容易に
行うことができる。(6) Since the response speed of the organic EL device is three orders of magnitude or more faster than that of the liquid crystal device, a moving image can be easily displayed.
【0009】有機EL素子はこのような優れた特徴を有
するが、従来から長期間にわたる信頼性の面で問題が指
摘されている。特に有機EL素子の発光表示面において
発光しない点(いわゆるダークスポット)が生じると、
輝度が低下して表示品質が劣化することが知られてい
る。このダークスポットは基板側に成膜された電極(多
くの場合、ITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電
膜。以下、第1の電極と呼ぶ)の上に存在するパーティ
クルの部分や第1の電極の段差部分に形成された有機膜
の被覆性が悪い部分から発生しやすい。Although the organic EL element has such excellent characteristics, a problem has been pointed out with respect to long-term reliability. In particular, when a point that does not emit light (so-called dark spot) occurs on the light emitting display surface of the organic EL element,
It is known that the luminance is reduced and the display quality is degraded. This dark spot is caused by a particle portion existing on an electrode (a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film in many cases, hereinafter referred to as a first electrode) formed on the substrate side or a first electrode. It is likely to occur from a portion where the coverage of the organic film formed on the step portion of the electrode is poor.
【0010】第1の電極の段差部分では電界集中が起こ
りやすく、さらに有機膜自体も薄くなりやすいので、こ
れらの相乗効果により発光の初期の段階では第1の電極
の平坦部分よりも段差部分において非常に強く発光する
ことが観察されている。また、時間の経過とともにこの
第1の電極の段差部分においてダークスポットが発生し
やすいことや電極間ショートが起こることもよく観察さ
れる現象である。At the step portion of the first electrode, electric field concentration is likely to occur, and the organic film itself is also likely to be thinner. Very strong emission has been observed. It is also a phenomenon that a dark spot is easily generated in the step portion of the first electrode and a short circuit between the electrodes occurs with time.
【0011】この現象が発生するのは有機EL素子の構
造的な問題であるため、第1の電極の段差部分を絶縁膜
で被覆する方法が特開平3−250583、特開平3−
274694、特開平4−51494に記載されている
ように従来から提案されている。代表的には次のような
方法が採られている。Since this phenomenon occurs due to a structural problem of the organic EL element, a method of covering the step portion of the first electrode with an insulating film has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
274694 and JP-A-4-51494. Typically, the following method is employed.
【0012】すなわち、第1の電極として透明導電膜で
あるITO膜をスパッタリング法等により基板上に成膜
した後にこのITO膜をフォトリソグラフィにより所定
の形状にパターニングする。次に、SiO2等の絶縁膜
を基板全面に形成し、発光させたい部分をフォトリソグ
ラフィによって露出させた後に発光層を含む有機膜を成
膜する。さらに、第1の電極と対向し有機層の上に形成
される電極として、例えばMgを主成分とする金属膜を
成膜する。このようにして形成された有機EL素子は図
1に示すような構造を有する。That is, after forming an ITO film, which is a transparent conductive film, as a first electrode on a substrate by a sputtering method or the like, the ITO film is patterned into a predetermined shape by photolithography. Next, an insulating film such as SiO 2 is formed over the entire surface of the substrate, and a portion where light emission is desired is exposed by photolithography, and then an organic film including a light emitting layer is formed. Further, as an electrode formed on the organic layer opposite to the first electrode, for example, a metal film containing Mg as a main component is formed. The organic EL device thus formed has a structure as shown in FIG.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法には
次のような問題がある。すなわち、図1から明らかなよ
うに、基板1上に形成されたITO膜(第1の電極)2
の段差部分を被覆する絶縁膜3をフォトリソグラフィに
よってパターニングする場合、フォトリソグラフィの位
置合わせマージンを設定することが必要であるため、被
覆する絶縁膜3がITO膜2の上にも形成されることに
なる。しかし、絶縁膜3の部分は発光に寄与しないた
め、結果的にITO膜2の面積と比較して実際に発光す
る部分の面積(以下、有効発光面積と呼ぶ)が減少す
る。少なくとも1辺が300mmクラス以上であるサイ
ズが大きいガラス基板を使用して製品を製造する場合、
スループットが高く安価で一括露光タイプの露光装置を
用いたときに必要とされる位置合わせマージンは通常5
μmまたはそれ以上である。従って、特にテレビ画像等
が表示可能な高精細で小型の表示装置を製造する場合、
この位置合わせマージンによる表示領域の減少は10%
以上にもなる。However, the above method has the following problems. That is, as is clear from FIG. 1, the ITO film (first electrode) 2 formed on the substrate 1
When the insulating film 3 covering the stepped portion is patterned by photolithography, it is necessary to set an alignment margin for photolithography, so that the insulating film 3 to be covered is also formed on the ITO film 2. become. However, the portion of the insulating film 3 does not contribute to light emission, and as a result, the area of a portion that actually emits light (hereinafter, referred to as an effective light emitting area) is smaller than the area of the ITO film 2. When manufacturing a product using a large glass substrate having at least one side of 300 mm class or more,
The alignment margin required when using a high-throughput, low-cost, one-shot exposure type exposure apparatus is usually 5
μm or more. Therefore, particularly when manufacturing a high-definition and small display device capable of displaying television images and the like,
10% reduction in display area due to this alignment margin
That's all.
【0014】また、絶縁膜3自体にも段差部分が存在す
るため、この段差部分を乗越えて形成される有機層4や
金属電極5、またはこれらの形成工程の後に形成される
保護膜(図示しない)において応力が生じやすく、この
応力の発生が原因で発光領域(ITO膜2に直接接して
いる有機層4やその上の金属電極5を含む部分)におい
て膜剥がれ等が起こる。これによりダークスポット等の
非発光領域が生じる確率が高くなることが発明者の実験
を通して観察されている。Since the insulating film 3 itself has a stepped portion, the organic layer 4 and the metal electrode 5 formed over the stepped portion, or a protective film (not shown) formed after these forming steps. ) Tends to cause stress, and this stress causes film peeling or the like in the light emitting region (the portion including the organic layer 4 directly in contact with the ITO film 2 and the metal electrode 5 thereon). It has been observed through experiments by the inventor that the probability of occurrence of a non-light-emitting region such as a dark spot is thereby increased.
【0015】有効発光面積をより大きくすれば表示品質
が向上するので、大きな有効発光面積を得ることは明ら
かに望ましい。また、このように有効発光面積が大きい
有機EL素子において有効発光面積が小さい有機EL素
子における発光量と同じ発光量を得ようとする場合、有
機EL素子に供給する電圧をより低くできるので、有機
EL素子の寿命が延びるという効果が得られる。It is clearly desirable to obtain a large effective light emitting area, since a larger effective light emitting area improves display quality. Further, in the case where an organic EL device having such a large effective light emitting area is intended to obtain the same light emitting amount as that of an organic EL device having a small effective emitting area, the voltage supplied to the organic EL device can be lowered. The effect of extending the life of the EL element is obtained.
【0016】以上のことから、上述した従来の方法では
高い信頼性を有し高輝度表示が可能な表示装置を製造す
る上での問題点が本質的に存在する。As described above, the conventional method described above essentially has a problem in manufacturing a display device having high reliability and capable of high-luminance display.
【0017】薄膜形成で段差を小さくする方法は大容量
DRAM(Dynamic Random AccessMemory)に代表され
る超LSI(Large Scale Integrated)半導体製造プロ
セスにおいて既に検討されている。これは極微細な超L
SI特有の構造から必然的に要求されたものである。超
LSIでは、パターンの微細化に伴って段差と薄膜のパ
ターン幅がほぼ同じサイズであるかまたは段差の方がパ
ターン幅より大きくなっている部分がある。このような
段差を絶縁膜を用いて埋めてなくすようにしなければ、
段差部分上に形成される配線において断線等の不良が発
生することが知られている。このような段差を埋めてな
くすようにするための技術としては、例えばCVD(Ch
emical vapor Deposition )法やSOG(スピン・オン
・グラス)法により絶縁膜としてSiO2を主成分とす
る薄膜を成膜した後に化学的機械研磨(CMP、Chemo-
mechanical Polishing)を行う方法やドライエッチング
でエッチバックする方法がよく用いられる。A method of reducing the step by forming a thin film has already been studied in an ultra LSI (Large Scale Integrated) semiconductor manufacturing process represented by a large capacity DRAM (Dynamic Random Access Memory). This is a super fine L
This is necessarily required from the structure specific to SI. In the VLSI, there is a portion where the step and the pattern width of the thin film are almost the same size or the step is larger than the pattern width as the pattern becomes finer. Unless such steps are not filled with an insulating film,
It is known that a defect such as disconnection occurs in a wiring formed on a step portion. As a technique for eliminating such a step, for example, CVD (Ch
After forming a thin film mainly composed of SiO 2 as an insulating film by an emical vapor deposition (SOG) method or a spin-on-glass (SOG) method, chemical mechanical polishing (CMP, Chemo-
A method of performing mechanical polishing or a method of performing etch back by dry etching is often used.
【0018】しかし、これらの方法を有機EL表示装置
の製造プロセスに適用することによって第1の電極にお
ける段差をなくすようにする場合には次のような問題が
生じる。すなわち、化学的機械研磨を行う方法では、第
1の電極の表面に微細な傷をつける可能性があるという
ことである。第1の電極の表面に傷があると、その傷が
原因で有機EL素子の発光寿命が短くなったり、ダーク
スポットが発生したりする。一方、ドライエッチングで
エッチバックする方法では、均一にエッチングすること
が難しいので、第1の電極の段差の角が露出する領域が
生じる。また、エッチバックされる絶縁膜の成膜時にお
けるこの絶縁膜の膜厚のばらつきがエッチングのばらつ
きに重畳されてくることは明らかである。However, when these methods are applied to a manufacturing process of an organic EL display device so as to eliminate a step in the first electrode, the following problem occurs. That is, in the method of performing the chemical mechanical polishing, the surface of the first electrode may be finely scratched. If the surface of the first electrode has a flaw, the flaw may shorten the light emission life of the organic EL element or generate a dark spot. On the other hand, in the method of etching back by dry etching, since it is difficult to perform uniform etching, a region where the corner of the step of the first electrode is exposed is generated. In addition, it is apparent that the variation in the thickness of the insulating film at the time of forming the insulating film to be etched back is superimposed on the variation in the etching.
【0019】以上のことから、超LSI半導体製造プロ
セスで用いられてきた方法をそのまま適用するには問題
があり、またはそのまま適用するには不十分であること
がわかる。From the above, it can be seen that there is a problem in applying the method used in the VLSI semiconductor manufacturing process as it is, or it is insufficient to apply it as it is.
【0020】本発明は上記事情によってなされたもので
あり、本発明の目的は上述した従来の方法とは異なる方
法を用いて有機EL表示装置の基板側に形成される第1
の電極の段差部分に起こりやすい不良の発生を防止しさ
らに有効発光面積を増加させることにより有機EL表示
装置の表示品質や信頼性を向上させることである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for forming a first organic EL display device on a substrate side using a method different from the above-described conventional method.
It is an object of the present invention to improve the display quality and reliability of the organic EL display device by preventing the occurrence of a defect which is likely to occur at the step portion of the electrode and further increasing the effective light emitting area.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発
光層と透光性を有する基板との間に形成される透明電極
の側部に絶縁膜が形成され、この絶縁膜は前記電極と同
じ膜厚を有することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an organic electroluminescence device according to the present invention comprises an insulating film on a side of a transparent electrode formed between a light emitting layer and a light-transmitting substrate. Is formed, and the insulating film has the same thickness as the electrode.
【0022】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子は、透光性を有する基板と、この基板上に形成
された透明電極と、この透明電極の側部に形成されこの
透明電極と同じ膜厚を有する絶縁膜と、前記透明電極上
に形成された発光層とを有することを特徴とする。Further, the organic electroluminescence element of the present invention comprises a substrate having a light-transmitting property, a transparent electrode formed on the substrate, and a film having the same thickness as the transparent electrode formed on the side of the transparent electrode. And a light emitting layer formed on the transparent electrode.
【0023】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素
子の製造方法は、透光性を有する基板上に透明電極を成
膜し、この透明電極用のエッチング材料に対して耐性を
有する耐エッチング膜をこの透明電極上に形成し、この
耐エッチング膜が前記透明電極をオーバーハングするよ
うに前記透明電極をオーバーエッチングし、絶縁膜を塗
布して前記透明電極がオーバーエッチングされた部分に
も絶縁膜を形成し、前記透明電極の側部に形成されてい
る絶縁膜のみが残存するように前記絶縁膜および前記耐
エッチング膜を除去することを特徴とする。In the method of manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention, a transparent electrode is formed on a light-transmitting substrate, and an etching-resistant film having resistance to an etching material for the transparent electrode is formed on the transparent electrode. Formed on, overetching the transparent electrode so that this etching-resistant film overhangs the transparent electrode, forming an insulating film also on the portion where the transparent electrode is overetched by applying an insulating film, The insulating film and the etching resistant film are removed so that only the insulating film formed on the side of the transparent electrode remains.
【0024】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の製造方法は、透光性を有する基板上に電極を
成膜し、この電極上に平坦化水準膜を形成し、この平坦
化水準膜が前記電極をオーバーハングするように前記電
極をオーバーエッチングし、平坦化水準膜のオーバーハ
ング部分を前記基板から離れる方向に湾曲させるような
加熱処理を行い、加熱処理後に平坦化膜を塗布して前記
電極がオーバーエッチングされた部分にも平坦化膜を形
成し、前記電極の側部に形成されている平坦化膜のみが
残存するように平坦化膜および平坦化水準膜を除去する
ことを特徴とする。Further, in the method of manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention, an electrode is formed on a light-transmitting substrate, and a flattening level film is formed on the electrode. The electrode is over-etched so as to overhang the electrode, heat treatment is performed so as to bend the overhang portion of the planarization level film in a direction away from the substrate, and after the heat treatment, a flattening film is applied to form the electrode. A flattening film is also formed on the overetched portion, and the flattening film and the flattening level film are removed so that only the flattening film formed on the side of the electrode remains. .
【0025】本発明の有機エレクトロルミネッセンス表
示装置は、発光機能を有する膜よりも透光性を有する基
板側に位置する電極の側面に接して絶縁膜が形成され、
この絶縁膜は前記電極と同じ膜厚を有することを特徴と
する。In the organic electroluminescent display device according to the present invention, an insulating film is formed in contact with the side surface of the electrode located on the substrate side, which is more transparent than the film having the light emitting function.
The insulating film has the same thickness as the electrode.
【0026】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス表示装置は、透光性を有する基板と、この基板上に
形成されたカラーフィルタと、このカラーフィルタ上に
形成された第1の電極と、第1の電極の側部に形成され
第1の電極と同じ膜厚を有する絶縁膜と、第1の電極上
に形成された発光層と、この発光層上に第1の電極に対
向して形成される第2の電極とを有することを特徴とす
る。Further, the organic electroluminescence display device of the present invention comprises a light-transmitting substrate, a color filter formed on the substrate, a first electrode formed on the color filter, and a first electrode. An insulating film formed on a side portion of the first electrode and having the same thickness as the first electrode; a light emitting layer formed on the first electrode; and a light emitting layer formed on the light emitting layer so as to face the first electrode. And a second electrode.
【0027】本発明の有機エレクトロルミネッセンス表
示装置の製造方法は、基板上に電極を成膜し、この電極
上に平坦化水準膜を形成し、この平坦化水準膜が前記電
極に対してオーバーハングするように前記電極をオーバ
ーエッチングし、平坦化膜を塗布して前記電極がオーバ
ーエッチングされた部分にも平坦化膜を形成し、前記電
極の側部に形成されている平坦化膜のみが残存するよう
に平坦化膜および平坦化水準膜を除去することを特徴と
する。According to the method of manufacturing an organic electroluminescent display device of the present invention, an electrode is formed on a substrate, a flattening level film is formed on the electrode, and the flattening level film overhangs the electrode. The electrode is over-etched, a flattening film is applied, and a flattening film is formed also in a portion where the electrode is over-etched, and only the flattening film formed on the side of the electrode remains. And removing the planarization film and the planarization level film.
【0028】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス表示装置の製造方法は、透光性を有する基板上にカ
ラーフィルタを形成し、このカラーフィルタ上に第1の
電極を形成し、第1の電極の側部に第1の電極と同じ膜
厚を有する絶縁膜を形成し、第1の電極上に発光層を形
成し、この発光層上に第1の電極に対向して第2の電極
を形成することを特徴とする。Further, according to the method of manufacturing an organic electroluminescence display device of the present invention, a color filter is formed on a light-transmitting substrate, a first electrode is formed on the color filter, and a first electrode is formed. An insulating film having the same thickness as the first electrode is formed on a side portion, a light-emitting layer is formed over the first electrode, and a second electrode is formed over the light-emitting layer so as to face the first electrode. It is characterized by doing.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0030】[実施の形態1]従来の方法における問題
の本質は第1の電極に段差が存在することである。従っ
て、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子の第1
の電極において平坦化して段差がなくなるようにすれば
良い。第1の電極において平坦化して段差がないような
構造は第1の電極と全く同じ膜厚を有する絶縁膜を第1
の電極のパターンの側部に形成することによって得るこ
とができる。以下、このような構造を段差平坦化構造と
呼ぶ。[Embodiment 1] The essence of the problem in the conventional method is that there is a step in the first electrode. Therefore, the first of the organic electroluminescence (EL) elements
The electrode may be flattened to eliminate the step. In a structure in which the first electrode is flattened and has no step, an insulating film having the same thickness as the first electrode is formed by the first electrode.
By forming it on the side of the electrode pattern. Hereinafter, such a structure is referred to as a step flattened structure.
【0031】第1の電極の段差平坦化構造は以下のよう
な製造方法によって得ることができる。なお、ここで
は、第1の電極としてITO(Indium Tin Oxide)膜を
用いた有機EL素子による有機EL表示装置の場合につ
いて説明するが、第1の電極はITO膜に限定されるも
のではなく、第1の電極としてSnO2膜やZnO膜を
用いることも可能である。The step flattening structure of the first electrode can be obtained by the following manufacturing method. Here, a case of an organic EL display device using an organic EL element using an ITO (Indium Tin Oxide) film as the first electrode will be described. However, the first electrode is not limited to the ITO film. It is also possible to use a SnO 2 film or a ZnO film as the first electrode.
【0032】(1)スパッタリング法や蒸着法のような
適切な方法を用いてガラス基板等の透光性を有する基板
10上にITO膜11を成膜する(図2(a)参照)。(1) An ITO film 11 is formed on a light-transmitting substrate 10 such as a glass substrate by using an appropriate method such as a sputtering method or an evaporation method (see FIG. 2A).
【0033】(2)ITO膜11を成膜した後、後の工
程においてITO膜11のエッチングのために用いられ
るエッチャント(ウエットエッチングにおいてはエッチ
ング液、ドライエッチングにおいてはエッチングガス)
によって侵されずエッチングされにくい薄膜や樹脂(以
下、平坦化水準膜12と呼ぶ)を少なくとも1層形成す
る(図2(b)参照)。(2) After the ITO film 11 is formed, an etchant used for etching the ITO film 11 in a later step (an etchant for wet etching, an etching gas for dry etching)
At least one thin film or resin (hereinafter, referred to as a planarization level film 12) which is hardly etched by being etched is formed (see FIG. 2B).
【0034】(3)平坦化水準膜12上にフォトレジス
ト等の感光性樹脂13を選択的に塗布し、塗布した感光
性樹脂13を用いて平坦化水準膜12を所望の形状にパ
ターニングすることによって平坦化水準膜12aを形成
する(図2(c)参照)。(3) A photosensitive resin 13 such as a photoresist is selectively applied on the flattening level film 12, and the flattening level film 12 is patterned into a desired shape using the applied photosensitive resin 13. Thereby, a flattening level film 12a is formed (see FIG. 2C).
【0035】(4)平坦化水準膜12aを形成した後、
ITO膜11をオーバーエッチングすることによってI
TO膜11aを形成し、平坦化水準膜12aの下に十分
なアンダーカット部分15を生じさせる。このアンダー
カット部分15は所定のアンダーカット長16を有す
る。その後、平坦化水準膜12のパターニングに用いた
感光性樹脂13を除去する(図2(d)参照)。(4) After forming the planarization level film 12a,
By over-etching the ITO film 11, I
A TO film 11a is formed, and a sufficient undercut portion 15 is formed below the planarization level film 12a. This undercut portion 15 has a predetermined undercut length 16. After that, the photosensitive resin 13 used for patterning the flattening level film 12 is removed (see FIG. 2D).
【0036】(5)感光性樹脂13を除去した後、樹脂
やSOG(スピン・オン・グラス)膜等の塗布法で形成
可能な絶縁膜(以下、平坦化膜と呼ぶ)14を形成する
(図2(e)参照)。塗布法においてはあらゆる隙間に
塗布材料(絶縁物)をしみ込ませることが可能であるた
め、アンダーカット部分15にも絶縁膜が充填されるこ
とになる。(5) After removing the photosensitive resin 13, an insulating film (hereinafter, referred to as a flattening film) 14 that can be formed by a coating method such as a resin or an SOG (spin-on-glass) film is formed (see FIG. 4). (See FIG. 2E). In the coating method, the coating material (insulator) can be impregnated into any gaps, so that the undercut portion 15 is also filled with the insulating film.
【0037】平坦化膜14の溶媒に感光体樹脂13が溶
解しない場合には平坦化膜14を成膜した後に感光性樹
脂13を除去しても良い(この場合には、さらに感光性
樹脂13の剥離液で平坦化膜14が侵されないことも必
要である。)。なお、平坦化水準膜12にはITO膜1
1のエッチングに用いられるエッチャントに耐えられる
耐エッチング材料を用いているため、ITO膜11をエ
ッチングする前に感光性樹脂13を除去しても良い。If the photosensitive resin 13 does not dissolve in the solvent of the flattening film 14, the photosensitive resin 13 may be removed after forming the flattening film 14 (in this case, the photosensitive resin 13 is further removed). It is necessary that the planarizing film 14 is not attacked by the stripping solution.) Note that the ITO film 1 is used as the planarization level film 12.
Since an etching-resistant material that can withstand the etchant used for etching 1 is used, the photosensitive resin 13 may be removed before etching the ITO film 11.
【0038】(6)図2(e)のように平坦化膜14を
形成した後、平坦化水準膜12a上の絶縁膜を含む大部
分の平坦化膜を除去することによって絶縁膜(絶縁物)
14aを形成する(図2(f)参照)。さらに、平坦化
水準膜12aを除去すると、アンダーカット部分15に
形成されている絶縁膜14aはITO膜11aと同じ膜
厚で残存することになる(図2(g)参照)。(6) After forming the planarizing film 14 as shown in FIG. 2E, the insulating film (insulating material) is removed by removing most of the planarizing film including the insulating film on the planarizing level film 12a. )
14a is formed (see FIG. 2F). Further, when the flattening level film 12a is removed, the insulating film 14a formed in the undercut portion 15 remains with the same thickness as the ITO film 11a (see FIG. 2G).
【0039】平坦化膜14はドライエッチングでエッチ
バックする方法を用いることによって除去できる。ウエ
ットエッチングによって平坦化膜14を除去する場合、
アンダーカット長を絶縁膜14aの膜厚と比較して十分
長くし、絶縁膜14aの膜厚方向(基板10に垂直な方
向)におけるエッチングには十分であるがアンダーカッ
トの長さ方向(基板10に平行な方向)にエッチングが
進むには不十分であるような時間だけエッチングを行え
ばよい。The flattening film 14 can be removed by using a method of etching back by dry etching. When the flattening film 14 is removed by wet etching,
The undercut length is made sufficiently longer than the thickness of the insulating film 14a, and is sufficient for etching in the thickness direction of the insulating film 14a (direction perpendicular to the substrate 10), but is sufficient in the length direction of the undercut (substrate 10). The etching may be performed only for a time that is insufficient for the etching to proceed in the direction parallel to the direction of the etching.
【0040】なお、平坦化膜20としてポジ型感光性樹
脂を用い、平坦化水準膜21として少なくともポジ型感
光性樹脂が感光する波長の光を遮断する薄膜を用いれ
ば、ポジ型感光性樹脂を塗布した後に露光および現像す
ることによって(図3(a)参照)、ポジ型感光性樹脂
が除去され、平坦化水準膜21に隠れたアンダーカット
部分のみに未露光のポジ型感光性樹脂である絶縁膜(絶
縁物)20aを残存させることができる(図3(b)参
照)。その後、平坦化水準膜21を除去すればよい(図
3(c)参照)。If a positive photosensitive resin is used as the flattening film 20 and a thin film that blocks at least light having a wavelength sensitive to the positive photosensitive resin is used as the flattening level film 21, the positive photosensitive resin can be used. By exposing and developing after the application (see FIG. 3A), the positive photosensitive resin is removed, and only the undercut portion hidden by the flattening level film 21 is the unexposed positive photosensitive resin. The insulating film (insulator) 20a can be left (see FIG. 3B). After that, the planarization level film 21 may be removed (see FIG. 3C).
【0041】また、平坦化膜22としてネガ型感光性樹
脂を用い、平坦化水準膜23として少なくともそのネガ
型感光性樹脂が感光する波長の光を遮断する薄膜を用い
れば、ネガ型感光性樹脂を塗布した後に透光性を有する
基板10の側から露光することによって(図4(a)参
照)、平坦化水準膜23上に形成されたネガ型感光性樹
脂が現像時に除去される(図4(b)参照)。その後、
平坦化水準膜23を除去すればよい(図4(c)参
照)。これにより、絶縁膜(絶縁物)22aを形成でき
る。If a negative photosensitive resin is used as the flattening film 22 and a thin film that blocks at least light having a wavelength sensitive to the negative photosensitive resin is used as the flattening level film 23, the negative photosensitive resin may be used. Is applied to the substrate 10 having a light-transmitting property and exposed to light from the side of the substrate 10 (see FIG. 4A), whereby the negative photosensitive resin formed on the flattening level film 23 is removed during development (FIG. 4 (b)). afterwards,
What is necessary is just to remove the planarization level film 23 (see FIG. 4C). Thereby, an insulating film (insulator) 22a can be formed.
【0042】なお、平坦化水準膜23の除去後、実際に
は、表面に凹凸を有する絶縁膜22aが残存することに
なるが、その凹凸の大きさの程度は従来の有機EL素子
の第1の電極における段差部分の膜厚と比較して十分小
さく、本発明ではその凹凸の存在は無視できる。従っ
て、図4(c)ではその凹凸は図示していない。After the removal of the leveling level film 23, the insulating film 22a having irregularities on the surface actually remains, but the degree of the irregularities is the same as that of the conventional organic EL device. The thickness of the electrode is sufficiently smaller than the film thickness of the stepped portion, and the presence of the unevenness can be ignored in the present invention. Therefore, the unevenness is not shown in FIG.
【0043】以上のように、ITO膜の側壁に接してい
ない不必要な平坦化膜を除去した後にさらに平坦化水準
膜を除去すれば、本発明による段差平坦化構造を得るこ
とができる。As described above, if the unnecessary leveling film not in contact with the side wall of the ITO film is removed and then the leveling level film is further removed, the step flattening structure according to the present invention can be obtained.
【0044】さらに、平坦化水準膜25がITO膜26
の膜厚よりも厚く、かつ平坦化膜24の膜厚がITO膜
26の膜厚に平坦化水準膜25の膜厚を加えた厚さより
も薄くなるように形成する(図5(a)参照)、その
後、平坦化水準膜25を除去する際に平坦化水準膜25
の上などに形成された平坦化膜24もリフトオフ法によ
って同時に除去する(図5(b)参照)。これにより、
絶縁膜24aを形成できる。Further, the flattening level film 25 is formed of an ITO film 26.
And the thickness of the planarizing film 24 is smaller than the thickness of the ITO film 26 plus the thickness of the planarizing level film 25 (see FIG. 5A). Then, when the planarization level film 25 is removed, the planarization level film 25 is removed.
The flattening film 24 formed on, for example, is also removed simultaneously by the lift-off method (see FIG. 5B). This allows
An insulating film 24a can be formed.
【0045】なお、リフトオフ法によって平坦化水準膜
25と平坦化膜24を同時に除去した後では、実際に
は、表面に凹凸を有する絶縁膜24aが残存することに
なるが、前述と同様に、その凹凸の大きさの程度は従来
の有機EL素子の第1の電極における段差部分の膜厚と
比較して十分小さく、本発明ではその凹凸の存在は無視
できる。従って、図5(b)ではその凹凸は図示してい
ない。After the planarization level film 25 and the planarization film 24 are simultaneously removed by the lift-off method, the insulating film 24a having irregularities on the surface actually remains. The size of the unevenness is sufficiently smaller than the thickness of the step portion in the first electrode of the conventional organic EL element, and the present invention can ignore the presence of the unevenness. Therefore, the unevenness is not shown in FIG.
【0046】このようにして、パターンの端部において
平坦化されて段差がなくなっている第1の電極(ITO
膜)上に発光層を含む有機膜を成膜し、さらに有機膜上
に第2の電極を成膜することによって本発明による有機
EL素子を用いた有機EL表示装置を製造する。As described above, the first electrode (ITO) which is flattened at the end of the pattern and has no level difference
An organic EL display device using the organic EL element according to the present invention is manufactured by forming an organic film including a light emitting layer on the film) and further forming a second electrode on the organic film.
【0047】ここで、本発明による有機EL素子を用い
た有機EL表示装置の製造例についてより具体的に説明
する。すなわち、平坦化膜としてノボラック樹脂系のポ
ジレジストを用いて、画素サイズが0.30mm×0.
30mmのドット構成された256×128ドットを有
するドットマトリクス型有機EL表示装置を製造する例
を以下に説明する。Here, a production example of an organic EL display device using the organic EL element according to the present invention will be described more specifically. That is, using a novolak resin-based positive resist as the flattening film, the pixel size is 0.30 mm × 0.
An example of manufacturing a dot matrix type organic EL display device having 256 × 128 dots composed of 30 mm dots will be described below.
【0048】まず、有機EL表示装置を形成するために
用いられる基板として安価なソーダガラス基板を選択
し、このガラス基板の全面に対してシリカコーティング
を行う。このシリカコーティングを行うのは、ガラス基
板を加熱した時にガラス基板からナトリウムが溶出する
のを抑え、酸やアルカリに弱いソーダガラス基板を保護
し、さらにガラス基板の表面の平坦性を向上する効果を
得るためである。First, an inexpensive soda glass substrate is selected as a substrate used for forming an organic EL display device, and the entire surface of the glass substrate is coated with silica. This silica coating has the effect of suppressing the elution of sodium from the glass substrate when the glass substrate is heated, protecting the soda glass substrate that is vulnerable to acids and alkalis, and improving the flatness of the surface of the glass substrate. To get it.
【0049】次に、ガラス基板上に第1の電極として透
明導電膜であるITO膜をスパッタリング法を用いて1
000オングストローム成膜する。ITO膜を用いるの
は透明導電膜としての特性が他の材料よりも良好である
ためである。しかし、ZnO膜やSnO2膜等の透明導
電膜も、例えばその透過率や抵抗率が使用に際して問題
がなければ用いることができる。また、大面積に膜を形
成する場合、スパッタリング法は特に均一性の面で優れ
ており、さらに膜質や生産性の面でも優れている。しか
し、ITO膜の成膜方法はスパッタリング法に限定され
るものではなく、例えば蒸着法によりITO膜を成膜し
てもよい。Next, an ITO film, which is a transparent conductive film, was formed as a first electrode on a glass substrate by a sputtering method.
000 angstroms is formed. The ITO film is used because the properties as a transparent conductive film are better than other materials. However, a transparent conductive film such as a ZnO film or a SnO 2 film can also be used if its transmittance and resistivity do not cause any problem in use. When a film is formed over a large area, the sputtering method is particularly excellent in terms of uniformity, and is also excellent in film quality and productivity. However, the method for forming the ITO film is not limited to the sputtering method. For example, the ITO film may be formed by a vapor deposition method.
【0050】ITO膜を成膜した後、平坦化水準膜とし
てTiN(窒化チタン)膜を500オングストローム成
膜する。また、フォトリソグラフィによりTiN膜上に
レジストのパターンを形成後、市販のアンモニアと過酸
化水素水を容積比で1:16に混合したエッチング液
(以下、アンモニア過水と呼ぶ)を用いてTiN膜の露
出部分をエッチングして除去し、さらにITO膜を塩酸
系のエッチング液でエッチングする。After the ITO film is formed, a TiN (titanium nitride) film is formed as a flattening level film to a thickness of 500 Å. Further, after forming a resist pattern on the TiN film by photolithography, a TiN film is formed using a commercially available etching solution (hereinafter, referred to as ammonia peroxide) in which ammonia and hydrogen peroxide are mixed at a volume ratio of 1:16. Is removed by etching, and the ITO film is further etched with a hydrochloric acid-based etchant.
【0051】ここで用いたITO膜は、1000オング
ストロームの膜厚をエッチングして除去するのに1分3
0秒程度の時間を要する膜質になるような成膜条件を設
定して成膜している。ITO膜のエッチングはオーバー
エッチングを含めて合計10分間行い、これによりTi
N膜のパターンの下にアンダーカット部分が得られる。
このアンダーカット部分のアンダーカット長は約600
0オングストロームである。The ITO film used here was etched for one minute and three minutes to remove it by etching to a thickness of 1000 angstroms.
The film is formed by setting the film forming conditions such that the film quality requires about 0 seconds. The etching of the ITO film is performed for a total of 10 minutes including over-etching.
An undercut portion is obtained below the pattern of the N film.
The undercut length of this undercut part is about 600
0 Angstrom.
【0052】ガラス基板を乾燥した後、レジストの剥離
を行う。After drying the glass substrate, the resist is peeled off.
【0053】ここでは、平坦化水準膜としてTiN膜を
用いているが、遮光性を有しており、ITO膜用のエッ
チング液でエッチングされにくく、エッチング液がIT
O膜を侵さないような薄膜であれば、特にTiN膜に限
らなくてもよいことは明らかである。例えば、そのよう
な膜としてCrを主成分とする膜やTiを主成分とする
膜を用いることができる。Here, the TiN film is used as the flattening level film, but has a light-shielding property and is hardly etched by the etching solution for the ITO film.
It is apparent that the present invention is not limited to the TiN film as long as the thin film does not attack the O film. For example, a film containing Cr as a main component or a film containing Ti as a main component can be used as such a film.
【0054】続いて、平坦化膜としてポジレジストを全
面に塗布して成膜し、さらに120℃で90秒間のプリ
ベークを行った後、10mW/cm2の露光強度で10
秒間の露光を行い、2.38%のTMAH(tetramethy
l ammoniumhydroxide)水溶液を用いて現像を行う。さ
らに、純水を用いて洗浄後に乾燥を行い、150℃に加
熱されているホットプレート上で3分間のポストベーク
を行い、十分に硬化させた後、TiN膜をアンモニア過
水を用いて除去する。Subsequently, a positive resist was applied as a flattening film over the entire surface to form a film, and further subjected to a pre-bake at 120 ° C. for 90 seconds, followed by a 10 mW / cm 2 exposure intensity of 10 mW / cm 2.
Exposure for 2. seconds and 2.38% TMAH (tetramethy
Development is performed using an aqueous solution of ammoniumhydroxide. Further, after washing with pure water, drying is performed, post-baking is performed for 3 minutes on a hot plate heated to 150 ° C., and after sufficiently hardening, the TiN film is removed using ammonia peroxide. .
【0055】なお、図13において、硬化の際、基板5
2上のITO膜50の側部に残存しているポジレジスト
等の絶縁膜51は若干収縮するため、ITO膜50の側
面から離れた遠い部分51aの膜厚は薄くなるが、IT
O膜50の側面に接している部分51bはITO膜50
とほぼ同じ膜厚になる。It should be noted that, in FIG.
Since the insulating film 51 such as a positive resist remaining on the side of the ITO film 50 on the upper side 2 slightly shrinks, the film thickness of the portion 51a far from the side surface of the ITO film 50 becomes thin.
The portion 51b in contact with the side surface of the O film 50 is the ITO film 50
And the film thickness becomes almost the same.
【0056】また、図14において、平坦化膜を成膜す
る前に100℃程度に基板60を加熱することによって
ITO膜62上に形成されているTiN膜61の引っ張
り応力を増大させるようにすれば、アンダーカット部分
上のTiN膜61のオーバーハング部分が若干めくれあ
がり、基板60から離れる方向に湾曲する。従って、こ
のような加熱処理の後に平坦化膜を成膜してITO膜6
2の側面に絶縁膜63を形成する工程を行えば、ITO
膜62の側面から離れた部分の絶縁膜63の膜厚の減少
は図13に示す絶縁膜51の場合と比べて少なくなる。In FIG. 14, the tensile stress of the TiN film 61 formed on the ITO film 62 is increased by heating the substrate 60 to about 100 ° C. before forming the flattening film. For example, the overhang portion of the TiN film 61 on the undercut portion is slightly turned up, and curves in a direction away from the substrate 60. Therefore, after such a heat treatment, a flattening film is formed and the ITO film 6 is formed.
If the step of forming the insulating film 63 on the side surface of the substrate 2 is performed, ITO
The decrease in the thickness of the insulating film 63 at a portion away from the side surface of the film 62 is smaller than that of the insulating film 51 shown in FIG.
【0057】以上のようにして、第1の電極の側部に第
1の電極と同じ膜厚の絶縁膜が形成される本発明による
段差平坦化構造が得られる。As described above, the step flattening structure according to the present invention in which the insulating film having the same thickness as the first electrode is formed on the side of the first electrode.
【0058】次に、発光層を含む有機EL素子における
正孔注入層および正孔輸送層として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-methy
l phenyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin
e、以下、TPDと呼ぶ。図6参照)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(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum、以下、A
lq3と呼ぶ。図7参照)を、第2の電極としてMg/
Ag合金(重量比10:1)膜を、真空中で大気にさら
すことなく連続して蒸着する。膜厚はそれぞれ500オ
ングストロームである。Next, as the hole injection layer and the hole transport layer in the organic EL device including the light emitting layer, N, N'-bis (m
-Methylphenyl) -N, N'-diphenyl-1,1 '
-Biphenyl-4,4'-diamine (N, N'-bis (m-methy
l phenyl) -N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin
e, hereinafter referred to as TPD. 6) was used as a light emitting layer and an electron transporting layer, and tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (hereinafter A)
It referred to as the lq 3. 7) was replaced by Mg /
An Ag alloy (weight ratio 10: 1) film is continuously deposited without exposing to air in a vacuum. The thickness of each film is 500 angstroms.
【0059】本発明はこの実施の形態1で用いた有機E
L素子の構成膜およびその積層順序に限定されるもので
はない。また、正孔注入層、発光層、第2の電極として
他の材料を用いてもよく、正孔注入層、電子輸送層、電
子注入層等をさらに形成して多層構造としてもよい。す
なわち、本発明は成膜される材料の種類や構造によらず
適用可能である。The present invention relates to the organic E used in the first embodiment.
It is not limited to the constituent films of the L element and the stacking order thereof. Further, another material may be used for the hole injection layer, the light emitting layer, and the second electrode, and a hole injection layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like may be further formed to have a multilayer structure. That is, the present invention is applicable irrespective of the type and structure of the material to be formed.
【0060】続いて、真空中で大気にさらすことなくス
パッタリング法でAl膜を2000オングストローム成
膜する。Subsequently, an Al film is formed to a thickness of 2,000 angstroms by a sputtering method without being exposed to the air in a vacuum.
【0061】Al膜とMg/Ag膜のパターンを形成す
るために、ゴム系のネガレジストを用いてレジストパタ
ーンを形成した後にドライエッチングを行う。このドラ
イエッチングは、RIE(Reactive Ion Etching)法に
よって、投入電力2000W、ガス圧100mTorr
で行う。エッチングガスとしてはCl2とBCl3を用
いる。In order to form a pattern of the Al film and the Mg / Ag film, dry etching is performed after forming a resist pattern using a rubber-based negative resist. This dry etching is performed by a RIE (Reactive Ion Etching) method with an input power of 2000 W and a gas pressure of 100 mTorr.
Do with. Cl 2 and BCl 3 are used as an etching gas.
【0062】このドライエッチング後、真空中で大気に
さらすことなくアッシング処理を行う。これはアフター
コロージョンと呼ばれるドライエッチング後に起こるA
lの腐食を防ぐためである。なお、このアッシング処理
の際にレジストパターンも除去される。After this dry etching, an ashing process is performed in a vacuum without exposing it to the atmosphere. This occurs after dry etching called after-corrosion.
This is to prevent the corrosion of l. Note that the resist pattern is also removed during the ashing process.
【0063】さらに、保護膜としてSiO2膜をスパッ
タリング法で成膜し、これによって有機EL素子が完成
する。このようにして得られた有機EL素子を用いた有
機EL表示装置では、ITO膜のパターンの端部からの
ダークスポットの発生や進行がなく、従って高い信頼性
が得られることが確認されている。Further, an SiO 2 film is formed as a protective film by a sputtering method, whereby an organic EL device is completed. It has been confirmed that in the organic EL display device using the organic EL element thus obtained, no dark spot is generated or progresses from the end of the pattern of the ITO film, and thus high reliability can be obtained. .
【0064】[実施の形態2]ドットサイズが横50μ
m、縦150μmであり、ドット数が256×3(RG
B)×192ドットである単純マトリクス型有機EL表
示装置を製造する例を以下に説明する。なお、実施の形
態2では、実施の形態1と比較してカラーフィルタの形
成によって多色発光が可能になっており、より微細にな
っている。なお、製造に用いるガラス基板のサイズは3
00×400mmであり、ディスプレイパネル64個分
を取ることができる。[Embodiment 2] The dot size is 50 μm in width.
m, height 150 μm, and the number of dots is 256 × 3 (RG
B) An example of manufacturing a simple matrix type organic EL display device having 192 dots will be described below. In the second embodiment, multi-color light emission is enabled by forming a color filter as compared with the first embodiment, and the light emission is further reduced. Note that the size of the glass substrate used for manufacturing is 3
It is 00 × 400 mm and can take 64 display panels.
【0065】まず、コーニング社製のコーニング#70
59ガラスを基板30として用い、基板30に対してカ
ラー化手法として最も一般的な顔料分散型カラーフィル
タの塗布工程を行う。その後、RGB(赤色、緑色、青
色)の各色それぞれのフィルタが1.5〜2.2μmの
膜厚を有するような成膜条件を選択してパターニングを
行う。First, Corning # 70 manufactured by Corning Incorporated
59 glass is used as the substrate 30, and a coating process of a pigment dispersion type color filter which is the most common as a coloring method is performed on the substrate 30. After that, patterning is performed by selecting film forming conditions such that each filter of each color of RGB (red, green, blue) has a film thickness of 1.5 to 2.2 μm.
【0066】例えば、赤色用カラーフィルタの塗布形成
工程は次のように行われる。赤色用カラーフィルタ液を
1000rpm(回転/分)で5秒間スピンコーティン
グした後、100℃のホットプレート上で3分間プリベ
イクを行う。また、露光機によってフォトマスクを位置
合わせして20mW/cm2の紫外光を30秒間照射し
た後、約0.1%の濃度のTMAH水溶液を用いて現像
を行う。現像時間は約1分間である。さらに、後の工程
で塗布される他の色(緑色や青色)のカラーフィルタ液
に溶解しないように220℃で30分間のキュア(熱硬
化)を行い、赤色のカラーフィルタ(パターン)31を
形成する(図8(a)参照)。For example, the step of forming and applying a red color filter is performed as follows. After spin coating the red color filter solution at 1000 rpm (rotation / minute) for 5 seconds, prebaking is performed on a hot plate at 100 ° C. for 3 minutes. Further, after aligning the photomask with an exposure machine and irradiating with ultraviolet light of 20 mW / cm 2 for 30 seconds, development is performed using a TMAH aqueous solution having a concentration of about 0.1%. The development time is about 1 minute. Further, curing (thermal curing) is performed at 220 ° C. for 30 minutes so as not to dissolve in a color filter liquid of another color (green or blue) applied in a later step, thereby forming a red color filter (pattern) 31. (See FIG. 8A).
【0067】他の色(緑色や青色)のカラーフィルタ3
2および33については、材料(顔料)が異なるために
赤色のカラーフィルタ31の形成条件と詳細は異なるが
ほぼ同様の工程を順次行って形成すればよい(図8
(b)参照)。ここでは、製造が比較的容易であるため
カラーフィルタのみを用いた例を述べている。しかし、
例えば蛍光変換フィルタを用いて緑色や赤色は色変換を
行うことによって出力させ、より高輝度発光となるよう
にしてもよい。また、カラーフィルタと蛍光変換フィル
タを積層することによって輝度の低下の防止や色の純度
の向上を両立させることも可能である。Color filter 3 of another color (green or blue)
Regarding 2 and 33, since the material (pigment) is different, the conditions for forming the red color filter 31 are different in detail, but substantially the same steps may be sequentially performed (FIG. 8).
(B)). Here, an example using only a color filter is described because manufacture is relatively easy. But,
For example, green or red may be output by performing color conversion using a fluorescence conversion filter so as to emit light with higher luminance. Further, by stacking a color filter and a fluorescence conversion filter, it is also possible to prevent both a decrease in luminance and an improvement in color purity.
【0068】次に、カラーフィルタ31、32、33上
に後の工程において形成されるITO膜を成膜する面の
平坦性を向上させるためにオーバーコート材34を塗布
し、上述と同様に220℃で30分間のキュアを行う
(図8(c)参照)。Next, an overcoat material 34 is applied on the color filters 31, 32, 33 to improve the flatness of the surface on which an ITO film to be formed in a later step is formed. Cure at 30 ° C. for 30 minutes (see FIG. 8C).
【0069】続いて、第1の電極として透明導電膜であ
るITO膜35をスパッタリング法で1000オングス
トローム成膜した後、平坦化水準膜としてTiN(窒化
チタン)膜36を500オングストローム成膜する(図
8(d)参照)。Subsequently, an ITO film 35 as a transparent conductive film is formed as a first electrode by 1000 Å by sputtering, and then a TiN (titanium nitride) film 36 is formed as a flattening level film by 500 Å (FIG. 8 (d)).
【0070】さらに、フォトリソグラフィによりTiN
膜36上にレジストのパターンを選択的に形成した後、
TiN膜36の露出部分を前述したアンモニア過水を用
いてエッチングして除去し、さらにITO膜35を塩酸
系のエッチング液でエッチングする。ここで用いるIT
O膜35の1000オングストロームの膜厚をエッチン
グして除去するためには1分40秒要するが、エッチン
グを10分間行うことによりTiN膜36aのパターン
の下にアンダーカット長が約6000オングストローム
のアンダーカット部分とITO膜35aが得られる。そ
の後、基板30を乾燥した後にレジストは剥離される
(図8(e)参照)。Further, TiN is formed by photolithography.
After selectively forming a resist pattern on the film 36,
The exposed portion of the TiN film 36 is removed by etching using the above-described ammonia peroxide, and the ITO film 35 is further etched with a hydrochloric acid-based etchant. IT used here
It takes 1 minute and 40 seconds to etch and remove the 1000 angstrom thickness of the O film 35. However, by performing the etching for 10 minutes, the undercut having a length of about 6000 angstrom under the pattern of the TiN film 36a is obtained. A portion and an ITO film 35a are obtained. After that, the resist is peeled off after the substrate 30 is dried (see FIG. 8E).
【0071】続いて、平坦化膜37としてポジ型感光性
ポリイミドを塗布して成膜し(図8(f)参照)、80
℃で20分間のプリベークを行い、10mW/cm2の
露光強度を有する紫外光で180秒間の露光後、TMA
H水溶液を用いて現像を行う(図8(g))。Subsequently, a positive photosensitive polyimide is applied as a flattening film 37 to form a film (see FIG. 8F).
After pre-baking at 20 ° C. for 20 minutes and exposure with ultraviolet light having an exposure intensity of 10 mW / cm 2 for 180 seconds, TMA
Development is performed using an H aqueous solution (FIG. 8 (g)).
【0072】また、純水で洗浄および乾燥後、オーブン
を用いて150℃で1時間および350℃で30分間の
キュアにより完全硬化を行い、さらにTiN膜36aを
アンモニア過水で除去する。硬化の際、感光性ポリイミ
ドが20%程度収縮するが、ITO膜35aに接してい
る部分の平坦化膜37aはITO膜35aと同じ膜厚を
有することになる。After washing and drying with pure water, complete curing is performed by using an oven at 150 ° C. for 1 hour and at 350 ° C. for 30 minutes, and the TiN film 36a is removed with ammonia peroxide. At the time of curing, the photosensitive polyimide shrinks by about 20%, but the flattening film 37a in contact with the ITO film 35a has the same thickness as the ITO film 35a.
【0073】以上のようにして段差部が大幅になくなっ
て平坦化されたITO膜(第1の電極)が形成される
(図8(h)参照)。As described above, the step portion is largely eliminated, and a flattened ITO film (first electrode) is formed (see FIG. 8H).
【0074】ITO膜の上に形成される有機層や第2の
電極は以下のような材料を成膜することによって形成す
る。この実施の形態2では白色発光する有機EL材料を
用いる。The organic layer and the second electrode formed on the ITO film are formed by forming the following materials. In the second embodiment, an organic EL material that emits white light is used.
【0075】正孔注入層としてポリ(チオフェン−2、
5−ジイル)(図9参照)を100オングストロームの
厚さに蒸着し、正孔輸送層兼黄色発光層としてTPD
(図6参照)にルブレン(図10参照)を1重量%の割
合でドープしたものを共蒸着法で500オングストロー
ム成膜する。ルブレンの濃度は0.1〜10重量%程度
が好ましく、この濃度範囲では高い効率で発光する。な
お、濃度は発光色の色バランスにより決定すればよい
が、この後に成膜する青色発光層の光強度と波長スペク
トルにより左右される。また、青色発光層として4、4
´、−ビス[(1、1、2−トリフェニル)エテニル]
ビフェニル(図11参照)を500オングストローム、
電子輸送層としてAlq3を100オングストローム、
第2の電極としてMg/Ag合金(重量比10:1)膜
を2000オングストローム、それぞれ真空中で大気に
さらすことなく連続して蒸着する。以上のようにして、
図12に示すように、有機層40が形成される。As the hole injection layer, poly (thiophene-2,
5-diyl) (see FIG. 9) was deposited to a thickness of 100 Å, and TPD was used as a hole transport layer and a yellow light emitting layer.
(See FIG. 6) Doubly doped with rubrene (see FIG. 10) at a ratio of 1% by weight is formed into a 500 Å film by a co-evaporation method. The concentration of rubrene is preferably about 0.1 to 10% by weight, and light is emitted with high efficiency in this concentration range. Note that the concentration may be determined by the color balance of the emission color, but is determined by the light intensity and the wavelength spectrum of the blue emission layer to be formed later. In addition, 4, 4
', -Bis [(1,1,2-triphenyl) ethenyl]
500 Å of biphenyl (see FIG. 11),
100 Å of Alq 3 as an electron transport layer,
As a second electrode, an Mg / Ag alloy (weight ratio: 10: 1) film is continuously deposited in a vacuum of 2000 Å without being exposed to the atmosphere. As described above,
As shown in FIG. 12, an organic layer 40 is formed.
【0076】続いて、同様に真空中で大気にさらすこと
なくAl膜41とSiO2膜42をスパッタリング法に
より成膜する。なお、SiO2膜42の成膜時において
取出し電極部(図示しない)に絶縁膜であるSiO2膜
が成膜されないように金属マスク等を用いて取出し電極
部を予め覆っておく。Subsequently, similarly, an Al film 41 and a SiO 2 film 42 are formed by a sputtering method without being exposed to the air in a vacuum. Note that the extraction electrode portion is previously covered with a metal mask or the like so that the SiO 2 film as an insulating film is not formed on the extraction electrode portion (not shown) when the SiO 2 film 42 is formed.
【0077】以上のようにしてカラー単純マトリクス型
有機EL表示装置が製造される。なお、このようにして
得られた有機EL表示装置における有効発光面積は8
7.0%であり、第1の電極のエッジ部分を5μm程度
絶縁膜で覆った場合に得られる有効発光面積の67.7
%と比較して大幅に広くなっており、本発明によって従
来の有機EL表示装置と比較して非常に明るい有機EL
表示装置を得ることができる。The color simple matrix type organic EL display device is manufactured as described above. The organic EL display device thus obtained has an effective light emitting area of 8
7.0%, which is 67.7% of the effective light emitting area obtained when the edge portion of the first electrode is covered with an insulating film of about 5 μm.
%, Which is significantly wider than that of the conventional organic EL display device.
A display device can be obtained.
【0078】本発明は上記実施の形態に限定されること
なく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が
可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
【0079】実施の形態2では単純マトリクス型有機E
L表示装置について説明したが、本発明はアクティブマ
トリクス型有機EL表示装置にも適用することができ
る。また、本発明の有機EL表示装置は液晶表示装置が
応用可能な分野の製品にも適用できる。さらに、例え
ば、プリンタのヘッド部分に本発明の有機EL素子を適
用することも可能である。In the second embodiment, a simple matrix organic E
Although the L display device has been described, the present invention can also be applied to an active matrix organic EL display device. Further, the organic EL display device of the present invention can be applied to products in a field to which a liquid crystal display device can be applied. Further, for example, the organic EL element of the present invention can be applied to a head portion of a printer.
【0080】[0080]
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明による有
機EL素子を用いた有機EL表示パネルは従来の有機E
L表示パネルと比較して有効発光面積が大きいため表示
品質に優れており、また、第1の電極として用いられる
ITO膜の段差部分が少なくなってより平坦化されてい
るので段差部分からのダークスポットの発生を防ぐこと
ができる。従って、信頼性の高いフラットパネルディス
プレイを製造することができる。As described in detail above, the organic EL display panel using the organic EL device according to the present invention is a conventional organic EL display panel.
As compared with the L display panel, the display area is excellent because the effective light emitting area is large, and the ITO film used as the first electrode has less steps and is more flattened. The occurrence of spots can be prevented. Therefore, a highly reliable flat panel display can be manufactured.
【図1】第1の電極として用いられるITO膜の段差部
分を絶縁膜で被覆する従来の有機エレクトロルミネッセ
ンス(EL)素子の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional organic electroluminescence (EL) element in which a step portion of an ITO film used as a first electrode is covered with an insulating film.
【図2】本発明の実施の形態1による有機EL素子にお
いて段差平坦化構造を形成する工程を示す図。FIG. 2 is a view showing a step of forming a step flattened structure in the organic EL device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態1による有機EL素子にお
ける段差平坦化構造をポジ型感光性樹脂を用いて形成す
る工程を示す図。FIG. 3 is a view showing a step of forming a step flattening structure in the organic EL element according to the first embodiment of the present invention using a positive photosensitive resin.
【図4】本発明の実施の形態1による有機EL素子にお
ける段差平坦化構造をネガ型感光性樹脂を用いて形成す
る工程を示す図。FIG. 4 is a view showing a step of forming a step flattening structure in the organic EL element according to the first embodiment of the present invention using a negative photosensitive resin.
【図5】本発明の実施の形態1による有機EL素子にお
ける段差平坦化構造をリフトオフ法で形成する工程を示
す図。FIG. 5 is a view showing a step of forming a step flattened structure in the organic EL element according to the first embodiment of the present invention by a lift-off method.
【図6】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´−
ジアミンの化学構造式を示す図。FIG. 6 shows N, N′-bis (m-methylphenyl) -N,
N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-
The figure which shows the chemical structural formula of a diamine.
【図7】トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウ
ムの化学構造式を示す図。FIG. 7 shows a chemical structural formula of tris (8-hydroxyquinoline) aluminum.
【図8】本発明の実施の形態2による有機EL素子にお
ける段差平坦化構造を形成する工程を示す図。FIG. 8 is a view showing a step of forming a step flattened structure in the organic EL element according to the second embodiment of the present invention.
【図9】ポリ(チオフェン−2、5−ジイル)の化学構
造式を示す図。FIG. 9 shows a chemical structural formula of poly (thiophene-2,5-diyl).
【図10】ルブレンの化学構造式を示す図。FIG. 10 shows a chemical structural formula of rubrene.
【図11】4、4´、−ビス[(1、1、2−トリフェ
ニル)エテニル]ビフェニルの化学構造式を示す図。FIG. 11 shows a chemical structural formula of 4,4 ′,-bis [(1,1,2-triphenyl) ethenyl] biphenyl.
【図12】本発明の実施の形態2による工程によって製
造されたカラー単純マトリクス型有機EL表示装置の断
面図。FIG. 12 is a sectional view of a color simple matrix type organic EL display device manufactured by a process according to a second embodiment of the present invention.
【図13】本発明の実施の形態1によるITO膜の側部
における絶縁膜の形成の様子を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a state of formation of an insulating film on a side portion of the ITO film according to the first embodiment of the present invention.
【図14】本発明の実施の形態1によるITO膜の側部
における絶縁膜の形成の様子を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a state of formation of an insulating film on a side portion of the ITO film according to the first embodiment of the present invention.
【符号の説明】 1、10、30、52、60 基板 2、11、11a、26、35、35a、50、62
ITO膜 3、14a、20a、22a、24a、63 絶縁膜 4、40 有機層 5 金属電極 12、12a、21、23、25 平坦化水準膜 13 感光性樹脂 14、24、20、22、24、37、37a 平坦化
膜 15 アンダーカット部分 16 アンダーカット長 31、32、33 カラーフィルタ 34 オーバーコート材 36、61 TiN膜 41 Al膜 42 SiO2膜[Description of Signs] 1, 10, 30, 52, 60 Substrates 2, 11, 11a, 26, 35, 35a, 50, 62
ITO film 3, 14a, 20a, 22a, 24a, 63 Insulating film 4, 40 Organic layer 5 Metal electrode 12, 12a, 21, 23, 25 Flattening level film 13 Photosensitive resin 14, 24, 20, 22, 24, 37,37a planarization layer 15 undercut 16 undercut length 31, 32, 33, the color filter 34 overcoat material 36,61 TiN film 41 Al film 42 SiO 2 film
Claims (13)
成される透明電極の側部に絶縁膜が形成され、この絶縁
膜は前記電極と同じ膜厚を有することを特徴とする有機
エレクトロルミネッセンス素子。An insulating film is formed on a side of a transparent electrode formed between a light emitting layer and a light-transmitting substrate, and the insulating film has the same thickness as the electrode. Organic electroluminescent element.
を有する絶縁膜と、 前記透明電極上に形成された発光層とを有することを特
徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。2. A transparent substrate, a transparent electrode formed on the substrate, an insulating film formed on a side of the transparent electrode and having the same thickness as the transparent electrode, and An organic electroluminescence device comprising: a light-emitting layer formed on the substrate.
し、 この透明電極と同じ膜厚を有する絶縁膜を前記透明電極
の側部に形成し、 前記透明電極上に発光層を形成することを特徴とする有
機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。3. A transparent electrode is formed on a transparent substrate, an insulating film having the same thickness as the transparent electrode is formed on a side of the transparent electrode, and a light emitting layer is formed on the transparent electrode. A method for manufacturing an organic electroluminescent element.
し、 この透明電極用のエッチング材料に対して耐性を有する
耐エッチング膜をこの透明電極上に形成し、 この耐エッチング膜が前記透明電極をオーバーハングす
るように前記透明電極をオーバーエッチングし、 絶縁膜を塗布して前記透明電極がオーバーエッチングさ
れた部分にも絶縁膜を形成し、 前記透明電極の側部に形成されている絶縁膜のみが残存
するように前記絶縁膜および前記耐エッチング膜を除去
することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素
子の製造方法。4. A transparent electrode is formed on a light-transmitting substrate, and an etching resistant film having resistance to an etching material for the transparent electrode is formed on the transparent electrode. The transparent electrode is over-etched so as to overhang the transparent electrode, an insulating film is applied, and an insulating film is formed also on a portion where the transparent electrode is over-etched. And removing the insulating film and the etching resistant film so that only the insulating film remains.
に前記電極をオーバーエッチングし、 平坦化水準膜のオーバーハング部分を前記基板から離れ
る方向に湾曲させるような加熱処理を行い、 加熱処理後に平坦化膜を塗布して前記電極がオーバーエ
ッチングされた部分にも平坦化膜を形成し、 前記電極の側部に形成されている平坦化膜のみが残存す
るように平坦化膜および平坦化水準膜を除去することを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方
法。5. An electrode is formed on a light-transmitting substrate, a flattening level film is formed on the electrode, and the electrode is over-etched so that the flattening level film overhangs the electrode. Then, a heat treatment is performed to bend the overhang portion of the planarization level film in a direction away from the substrate. After the heat treatment, the planarization film is applied, and the planarization film is also applied to a portion where the electrode is over-etched. Forming a planarizing film and a planarizing level film such that only a planarizing film formed on a side portion of the electrode remains.
記電極と同じ膜厚を有することを特徴とする請求項4ま
たは5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製
造方法。6. The method according to claim 4, wherein the flattening film remaining on the side of the electrode has the same thickness as the electrode.
る基板側に位置する電極の側面に接して絶縁膜が形成さ
れ、この絶縁膜は前記電極と同じ膜厚を有することを特
徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。7. An insulating film is formed in contact with a side surface of an electrode located on a substrate side having a property of transmitting light more than a film having a light emitting function, and the insulating film has the same thickness as the electrode. Organic electroluminescence display device.
絶縁膜と、 前記電極上に形成された発光層とを有することを特徴と
する有機エレクトロルミネッセンス表示装置。8. A substrate having a light-transmitting property, an electrode formed on the substrate, an insulating film formed on a side portion of the electrode and having the same thickness as the electrode, and formed on the electrode. An organic electroluminescence display device comprising a light-emitting layer.
する絶縁膜と、 第1の電極上に形成された発光層と、 この発光層上に第1の電極に対向して形成される第2の
電極とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス表示装置。9. A light-transmitting substrate, a color filter formed on the substrate, a first electrode formed on the color filter, and a first electrode formed on a side of the first electrode. An insulating film having the same thickness as the first electrode, a light emitting layer formed on the first electrode, and a second electrode formed on the light emitting layer so as to face the first electrode. Characteristic organic electroluminescent display device.
るように前記電極をオーバーエッチングし、 平坦化膜を塗布して前記電極がオーバーエッチングされ
た部分にも平坦化膜を形成し、 前記電極の側部に形成されている平坦化膜のみが残存す
るように平坦化膜および平坦化水準膜を除去することを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製
造方法。10. An electrode is formed on a substrate, a flattening level film is formed on the electrode, and the electrode is over-etched so that the flattening level film overhangs the electrode. A flattening film is formed by applying a passivation film to a portion where the electrode is over-etched. A method for manufacturing an organic electroluminescent display device, comprising:
前記電極と同じ膜厚を有することを特徴とする請求項1
0に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製
造方法。11. The flattening film remaining on the side of the electrode has the same thickness as the electrode.
0. The method for manufacturing an organic electroluminescent display device according to item 0.
し、 この電極と同じ膜厚を有する絶縁膜を電極の側部に形成
し、 前記電極上に発光層を形成することを特徴とする有機エ
レクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。12. An electrode is formed over a light-transmitting substrate, an insulating film having the same thickness as the electrode is formed on a side of the electrode, and a light-emitting layer is formed over the electrode. Of manufacturing an organic electroluminescent display device.
タを形成し、 このカラーフィルタ上に第1の電極を形成し、 第1の電極の側部に第1の電極と同じ膜厚を有する絶縁
膜を形成し、 第1の電極上に発光層を形成し、 この発光層上に第1の電極に対向して第2の電極を形成
することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表
示装置の製造方法。13. A color filter is formed on a light-transmitting substrate, a first electrode is formed on the color filter, and a side portion of the first electrode has the same thickness as the first electrode. A method for manufacturing an organic electroluminescent display device, comprising: forming an insulating film; forming a light emitting layer on a first electrode; and forming a second electrode on the light emitting layer so as to face the first electrode. Method.
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PCT/JP1998/001652 WO1999053726A1 (en) | 1996-12-10 | 1998-04-10 | Organic electroluminescence element and manufacturing method therefor |
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