JPH1022072A

JPH1022072A - 有機ｅｌ発光装置の製造方法

Info

Publication number: JPH1022072A
Application number: JP8186749A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Nakamura; 浩昭中村
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高精細な有機ＥＬ発光装置を、簡易、かつ効
率よく製造する方法。【解決手段】基板１０上に、基板電極２０、第一発光
層を含む有機物層３１、および第一対向電極４１を順次
積層し、次に、第一対向電極４１側から第一電気絶縁性
保護膜５１で被覆して、第一の有機ＥＬ素子１００を形
成し、第一の有機ＥＬ素子１００の、第一発光画素とし
て残す部分以外の、第一発光層を含む有機物層３１、第
一対向電極４１、および第一電気絶縁性保護膜５１をド
ライエッチング法によって除去し、第一の発光画素を形
成し、第一の有機ＥＬ素子の、残存部分の第一電気絶縁
性保護膜５１上および除去部分の基板電極２０上に、第
二発光層を含む有機物層３２、第二対向電極４２および
第二電気絶縁性保護膜５２を順次積層して、第二の有機
ＥＬ素子２００を形成し、第一の発光画素を含む第二の
発光画素を形成すること、を特徴とする有機ＥＬ発光装
置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ発光装置
の製造方法に関する。さらに詳しくは、高精細な有機Ｅ
Ｌ発光装置を簡易かつ効率よく製造することのできる方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ドットマトリクス型ディスプレ
イは、二組のストライプ状電極より駆動される。これら
のディスプレイの電極のパターニングは、通常全面に電
極を成膜したあと、エッチングにより不要部分を除去す
ることが必要である。従来、このエッチング法には、溶
剤等を用いた湿式エッチング法が用いられている。一
方、有機ＥＬ素子は、面発光、薄型、高輝度、多色化な
どの特徴を有し、高性能のフラットパネルディスプレイ
として期待されている。ところが、この有機ＥＬ素子を
用いて高精細のドットマトリクスディスプレイを作製す
るため、上述のような湿式エッチング法を用いると、素
子を構成する有機物が溶けてしまうなどの損傷を受けて
しまい、ドットマトリクスディスプレイを作製すること
は困難であった。また、有機ＥＬでカラーのドットマト
リクスディスプレイを作製する方法として、有機物の多
様性を利用し、赤色発光層，緑色発光層，青色発光層を
それぞれサブピクセル（サブ発光画素）としてドットマ
トリクス状に配置することが提案されている。この場合
は電極だけではなくて有機物層まで高精細にパターニン
グしなければならないが、このパターニング方法も湿式
エッチングを用いることは困難であった。

【０００３】このような、観点から、以下の技術が提案
されている。すなわち、（１）発光ダイオート用絶縁膜の孔の加工をドライエッ
チング法で行なう方法（特開平１−８９４７３号公報）（２）無機ＥＬ素子をパターン化して多色化する方法
（特開平１−２７６５９２号公報）（３）無機ＥＬの電極パターン化方法（特開平２−６５
０９１号公報）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記技術に
は、以下の問題があった。すなわち、上記（１）〜
（３）の技術は、いずれも素子を直接フォトリソグラフ
ィ法を用いて現像し、ドライエッチングにかけるという
方法であり、この方法では、フォトレジストを成膜する
際に有機ＥＬ素子の有機物層が破壊され発光性能が著し
く低下する。本発明は、上述の問題に鑑みなされたもの
であり、高精細な有機ＥＬ発光装置を簡易、かつ効率よ
く製造する方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、基板上に、陽極、発光層を含む有
機物層および陰極を有する有機ＥＬ素子からなる発光画
素をそれぞれ分離して配置する有機ＥＬ発光装置の製造
方法において、（１）基板上に、基板電極、第一発光層
を含む有機物層、および第一対向電極を順次積層し、次
に、第一対向電極側から第一電気絶縁性保護膜で被覆し
て、第一の有機ＥＬ素子を形成し、（２）次に、第一の
有機ＥＬ素子の、第一の発光画素として残す部分以外
の、第一発光層を含む有機物層、第一対向電極、および
第一電気絶縁性保護膜をドライエッチング法によって除
去し、第一の発光画素を形成し、（３）次に、第一の有
機ＥＬ素子の、残存部分の第一電気絶縁性保護膜上およ
び除去部分の基板電極上に、第二発光層を含む有機物
層、第二対向電極および第二電気絶縁性保護膜を順次積
層して、第二の有機ＥＬ素子を形成し、第一の発光画素
を含む第二の発光画素を形成すること、を特徴とする有
機ＥＬ発光装置の製造方法が提供される。

【０００６】また、その好ましい態様として、前記工程
（２）および工程（３）を一回以上繰り返し、第一およ
び第二の発光画素を含む第三以上の発光画素を形成する
ことを特徴とする有機ＥＬ発光装置の製造方法が提供さ
れる。

【０００７】また、その好ましい態様として、前記第一
の発光画素と第二の発光画素との発光色が、互いに異な
ることを特徴とする有機ＥＬ発光装置の製造方法が提供
される。

【０００８】また、その好ましい態様として、前記三以
上の発光画素のうち、少なくとも一は赤色を、少なくと
も一は緑色を、かつ少なくとも一は青色を発光すること
を特徴とする有機ＥＬ発光装置の製造方法が提供され
る。

【０００９】さらに、前記工程（１）および（２）のみ
を行い、第一の発光画素のみを形成することを特徴とす
る有機ＥＬ発光装置の製造方法が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ具体的に説明する。１構成の概要図１は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法の一実施
形態を工程に沿って模式的に示す断面図である。図１に
示すように、本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法は、
以下の三工程に大別される。すなわち（１）まず、図１（Ａ）に示すように、基板１０上に、
基板電極２０、第一発光層を含む有機物層３１および第
一対向電極４１を順次積層し、次に、第一対向電極４１
側から、第一電気絶縁性保護膜５１で被覆して、第一の
有機ＥＬ素子１００を形成する。（２）次に、図１（Ｂ）に示すように、第一の有機ＥＬ
素子１００の、第一発光画素として残す部分以外の、第
一発光層を含む有機物層３１、対向電極４１、および第
一電気絶縁性保護膜５１を、ドライエッチング法によっ
て除去する。ここで、一の発光画素とは、一の基板電極
２０と、一の対向電極４１と、これらに挟持された発光
層を含む有機物層３１とを含み、これに所望の色を実現
するため、必要に応じてカラーフィルタおよび／または
色変換媒体層を備えたものであって、独立に点燈，非点
燈の制御が可能な箇所のことを意味する。以下、ＸＹマ
トリックスを用いた場合について説明する。直交するよ
うにして配設された一本の基板電極ラインと一本の対向
電極ラインとに有機物層が挟持されており、その交差す
る箇所が発光画素となる。（３）次に、図１（Ｃ）に示すように、第一の有機ＥＬ
素子１００の残存部分の第一電気絶縁性保護膜５１上、
および除去部分の基板電極２０上に、第二発光層を含む
有機物層３２、第二対向電極４２、および第二対向電極
５２を順次積層して、第二の有機ＥＬ素子２００を形成
する。これによって、第一の発光画素を含んだ第二の発
光画素が形成される。

【００１１】本発明においては、前記工程（２）および
工程（３）を一回以上繰り返してもよい。

【００１２】また、前記第一の発光画素と第二の発光画
素との発光色が互いに異なるものを用いることが、多色
化を可能とするため好ましい。

【００１３】さらに、前記発光画素を三以上有するもの
とした場合、そのうちの、少なくとも一は赤色を、少な
くとも一は緑色を、かつ少なくとも一は青色を発光する
ものを用いることが、フルカラー化を可能とするため好
ましい。

【００１４】なお、本発明においては、第一の発光画素
のみを形成してもよい。

【００１５】２変形例（１）変形例１図２は、本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法の他の実
施形態を、工程に沿って模式的に示す断面図である。図
２（Ａ）に示すように、基板１０上に、基板電極２０、
第一発光層を含む有機物層３１および第一対向電極４１
を順次積層して、第一の有機ＥＬ素子１００を形成し、
次に第一電気絶縁性保護膜５１で被覆することまでは、
前記実施形態と同様である。次に、図２（Ｂ）に示すよ
うに、図２（Ａ）で得られた第一の有機ＥＬ素子１００
の上部にマスク６０を配置し、ドライエッチングを施
し、第一の発光画素として残す部分以外の不要部分を除
去する。次に、図２（Ｃ）に示すように、第二発光層を
含む有機物層３２および第二対向電極４２を順次積層し
て、第二の有機ＥＬ素子２００を形成し、第一の発光画
素を含む第二の発光画素を形成する。

【００１６】（２）変形例２図３は、有機ＥＬ発光装置の製造方法の他の実施形態
を、工程に沿って模式的に示す断面図である。この図３
に示す例は、前記工程（２）および工程（３）をさらに
一回繰り返した場合の例である。図３（Ａ）および図３
（Ｂ）に示すように、第二の有機ＥＬ素子２００を前記
と同様にして形成する。次に、図３（Ｃ）に示すよう
に、前記工程（２）を繰り返すことによって、第二の有
機ＥＬ素子２００の第二の発光画素として残す部分以外
の不要部分をドライエッチング法によって除去する。次
に、図３（Ｄ）に示すように、前記工程（３）を繰り返
すことによって、第三の有機ＥＬ素子３００を形成し、
第一および第二の発光画素を含む第三の発光画素を形成
する。図４は、図３に示す変形例によって得られる有機
ＥＬ素子発光装置を模式的に示す断面図である。

【００１７】３構成要素（１）基板本発明で用いられる基板としては、透明性があり、多色
発光装置を支えるに十分な剛直な材料が好ましい。本発
明では、基板を配置することにより多色発光装置を補強
して耐衝撃性等の機械的強度を高めている。

【００１８】具体的な材料としては、例えば、ガラス
板、セラミック板、プラスチック板（ポリカーボネー
ト、アクリル、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリイミド、ポリエステル樹脂等）等を挙げること
ができる。

【００１９】（２）有機ＥＬ素子本発明に用いられる有機ＥＬ素子においては、有機化合
物層として、再結合領域および発光領域を少なくとも有
するものが用いられる。この再結合領域および発光領域
は、通常発光層に存在するため、本発明においては、有
機化合物層として発光層のみを用いてもよいが、必要に
応じ、発光層以外に、たとえば正孔注入層，電子注入
層，有機半導体層，電子障壁層，付着改善層なども用い
ることができる。

【００２０】次に本発明に用いられる有機ＥＬ素子の代
表的な構成例を示す。もちろん、これに限定されるもの
ではない。（１）透明電極（陽極）／発光層／電極（陰極）（２）透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電極
（陰極）（３）透明電極（陽極）／発光層／電子注入層／電極
（陰極）（４）透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注
入層／電極（陰極）（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極（６）陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極（７）陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極などの構造を挙げることができる。これらの中で、通常
（４）の構成が好ましく用いられる。

【００２１】（２）−１．透明電極（陽極）陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属，
合金，電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物
質とするものが好ましく用いられる。このような電極物
質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ，ＩＴＯ，
ＳｎＯ₂ ，ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。陽
極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等
の方法で、薄膜を形成させることにより作製することが
できる。このように発光層からの発光を陽極から取り出
す場合、陽極の発光に対する透過率が１０％より大きく
することが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百
Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、
通常１０ｎｍ〜１μｍ、１０〜２００ｎｍの範囲が好ま
しい。なお、本発明においては、陽極として基板電極を
用いているが、基板電極を陰極として用いてもよい。

【００２２】（２）−２．発光層本発明における発光層においては、発光材料（ホスト材
料）として、一般式（Ｉ）

【００２３】

【化１】

【００２４】で表わされるジスチリルアリレーン系化合
物が好ましく用いられる。この化合物は、特開平２−２
４７２７８号公報に開示されている。

【００２５】上記一般式において、Ｙ¹ 〜Ｙ⁴ はそれぞ
れ水素分子、炭素数１〜６のアルキル基，炭素数１〜６
のアルコキシ基，炭素数７〜８のアラルキル基，置換あ
るいは無置換の炭素数６〜１８のアリール基，置換ある
いは無置換のシクロヘキシル基，置換あるいは無置換の
炭素数６〜１８のアリールオキシ基，炭素数１〜６のア
ルコキシ基を示す。ここで置換基は、炭素数１〜６のア
ルキル基，炭素数１〜６のアルコキシ基，炭素数７〜８
のアラルキル基，炭素数６〜１８のアリールオキシ基，
炭素数１〜６のアシル基，炭素数１〜６のアシルオキシ
基，カルボキシル基，スチリル基，炭素数６〜２０のア
リールカルボニル基，炭素数６〜２０のアリールオキシ
カルボニル基，炭素数１〜６のアルコキシカルボニル
基，ビニル基，アニリノカルボニル基，カルバモイル
基，フェニル基，ニトロ基，水酸基あるいはハロゲンを
示す。これらの置換基は単一でも複数でもよい。また、
Ｙ¹ 〜Ｙ⁴ は同一でも、また互いに異なってもよく、Ｙ
¹ とＹ² およびＹ³ とＹ⁴ は互いに置換している基と結
合して、置換あるいは無置換の飽和五員環または置換あ
るいは無置換の飽和六員環を形成してもよい。Ａｒは置
換あるいは無置換の炭素数６〜２０のアリレーン基を表
わし、単一置換されていても、複数置換されていてもよ
く、また結合部分は、オルト，パラ，メタいずれでもよ
い。但し、Ａｒが無置換フェニレン基の場合、Ｙ¹ 〜Ｙ
⁴ はそれぞれ炭素数１〜６のアルコキシ基，炭素数７〜
８のアラルキル基，置換あるいは無置換のナフチル基，
ビフェニル基，シクロヘキシル基，アリールオキシ基よ
り選ばれたものである。このようなジスチルアリーレン
系化合物としては、たとえば、下記に示すものが挙げら
れる。

【００２６】

【化２】

【００２７】

【化３】

【００２８】また、別の好ましい発光材料（ホスト材
料）として、８−ヒドロキシキノリン、またはその誘導
体の金属錯体を挙げることができる。具体的には、オキ
シン（一般に８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキ
ノリン）のキレートを含む金属キレートオキサノイド化
合物である。このような化合物は高水準の性能を示し、
容易に薄膜形態に成形される。このオキサノイド化合物
の例は、下記構造式を満たすものである。

【００２９】

【化４】

【００３０】（式中、Ｍｔは金属を表わし、ｎは１〜３
の整数であり、Ｚはそのそれぞれの位置が独立であっ
て、少なくとも２以上の縮合芳香族環を完成させるため
に必要な原子を示す。）ここで、Ｍｔで表わされる金属は、一価，二価または三
価の金属とすることができるものであり、たとえばリチ
ウム，ナトリウム，カリウムなどのアルカリ金属、マグ
ネシウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属、あるい
はホウ素またはアルミニウムなどの土類金属である。一
般に、有用なキレート化合物であると知られている一
価，二価，または三価の金属はいずれも使用することが
できる。

【００３１】また、Ｚは、少なくとも２以上の縮合芳香
族環の一方がアゾールまたはアジンからなる複素環を形
成させる原子を示す。ここで、もし必要であれば、上記
縮合芳香族環に他の異なる環を付加することが可能であ
る。また、機能上の改善がないまま嵩ばった分子を回避
するため、Ｚで示される原子の数は１８以下に維持する
ことが好ましい。さらに、具体的にキレート化オキサノ
イド化合物を例示すると、トリス（８−キノリノール）
アルミニウム，ビス（８−キノリノール）マグネシウ
ム，ビス（ベンゾ−８−キノリノール）亜鉛，ビス（２
−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシ
ド，トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス
（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム，８−
キノリノールリチウム，トリス（５−クロロ−８−キノ
リノール）ガリウム，ビス（５−クロロ−８−キノリノ
ール）カルシウム，５，７−ジクロル−８−キノリノー
ルアルミニウム、トリス（５，７−ジプロモ−８−ヒド
ロキシキノリノール）アルミニウムなどがある。

【００３２】さらに、特開平５−１９８３７８号公報に
記載されているフェノラート置換８−ヒドロキシキノリ
ンの金属錯体は、青色発光材料として、好ましい物であ
る。このフェノラート置換８−ヒドロキシキノリンの金
属錯体の具体例としては、ビス（２−メチル−８−キノ
リノラート）（フェノラート）アルミニウム（III），
ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ο−クレゾ
ラート）アルミニウム（III），ビス（２−メチル−８
−キノリノラート）（ｍ−クレゾラート）アルミニウム
（III），ビス（２−メチル−８−キノリノラート）
（ｐ−クレゾラート）アルミニウム（III），ビス（２
−メチル−８−キノリノラート）（ο−フェニルフェノ
ラート）アルミニウム（III），ビス（２−メチル−８
−キノリノラート）（ｍ−フェニルフェノラート）アル
ミニウム（III），ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（II
I），ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，
３−ジメチルフェノラート）アルミニウム（III），ビ
ス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６ジメチ
ルフェノラート）アルミニウム（III），ビス（２−メ
チル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノ
ラート）アルミニウム（III），ビス（２−メチル−８
−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）
アルミニウム（III），ビス（２−メチル−８−キノリ
ノラート）（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノラート）ア
ルミニウム（III），ビス（２−メチル−８−キノリノ
ラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニ
ウム（III），ビス（２−メチル−８−キノリノラー
ト）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミ
ニウム（III）などが挙げられる。これらの発光材料
は、一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いて
もよい。

【００３３】以下、さらに具体的に説明する。本発明に
用いられる第一発光層としては、各種公知の発光材料が
用いることができるが、好ましい第一発光層としては、
上記オキサノイド化合物に緑色蛍光色素を０．２〜３重
量％微量添加したものを挙げることができる。ここで添
加される緑色蛍光色素としては、クマリン系、キナクリ
ドン系である。これらを添加することにより第一発光層
を保有する素子は、５〜２０（ｌｍ／ｗ）の高効率の緑
色発光を実現することができる。一方、第一発光層から
高効率にて黄色または橙色を取り出したい場合には、オ
キサノイド化合物にルブレンおよびその誘導体、ジシア
ノピラン誘導体、ペリレン誘導体を０．２〜３重量％添
加したものを用いる。これらの素子は３〜１０（ｌｍ／
ｗ）の高効率で発光出力をすることが可能である。ま
た、緑色蛍光色素と赤色蛍光色素を同時に添加しても橙
色が可能である。たとえば、好ましくはクマリンとジシ
アノピラン系色素、キナクリドンとペリレン色素、クマ
リンとペリレン色素を同時に用いてもよい。他の特に好
ましい第一発光層はポリアリーレンビニレン誘導体であ
る。これは緑色または橙色を高効率に出力することが可
能である。本発明に用いられる第二発光層としては各種
公知の青色発光材料が用いることができる。たとえばジ
スチリルアリレーン誘導体，トリススチリルアリーレン
誘導体，アリルオキシ化キノリラート金属錯体が高水準
な青色発光材料である。また、ポリマーとしては、ポリ
パラフェニリン誘導体を挙げることができる。

【００３４】本発明に用いられる素子における発光層の
形成方法としては、たとば、蒸着法、スピンコート法，
キャスト法，ＬＢ法などの公知の方法により薄膜化する
ことで形成することができるが、特に分子堆積膜である
ことが好ましい。ここで、分子堆積膜とは、該化合物の
気相状態から沈着され形成された薄膜や、該化合物の溶
融状態または液相状態から固体化され形成された膜のこ
とである。通常、この分子堆積膜は、、ＬＢ法により形
成された薄膜（分子累積膜）と凝集構造，高次構造の相
違や、それに起因する機能的な相違により区別すること
ができる。また、この発光層は、樹脂などの結着材と共
に溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法
などにより薄膜化して形成することができる。このよう
にして形成された発光層の膜厚については、特に制限は
なく、適宜状況に応じて選ぶことができるが、好ましく
は１ｎｍ〜１０μｍ、特に好ましくは５ｎｍ〜５μｍの
範囲がよい。

【００３５】（２）−３．正孔注入層次に、正孔注入層は、必ずしも本発明に用いられる素子
に必要なものではないが、発光性能の向上のために用い
た方が好ましいものである。この正孔注入層は発光層へ
の正孔注入を助ける層であって、正孔移動度が大きく、
イオン化エネルギーが、通常５．５ｅＶ以下と小さい。
このような正孔注入層としては、より低い電界で正孔を
発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度
が、たとえば１０⁴ 〜１０⁶ Ｖ／ｃｍの電界印加時に、
少なくとも１０^-6ｃｍ² 〜／Ｖ・秒であればなお好まし
い。このような正孔注入材料については、前記の好まし
い性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光
導伝材料において、正孔の電荷輸送材として慣用されて
いるものや、ＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知の
ものの中から任意のものを選択して用いることができ
る。

【００３６】具体例としては、例えばトリアゾール誘導
体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オ
キサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号
明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１
６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体
（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２
０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細
書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号
公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１
０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８
６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−
３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピ
ラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細
書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８
８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−
１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５
６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同
５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公
報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジ
アミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細
書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２
号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３
４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−
１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体
（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１
８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細
書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３
２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細
書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３
５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５
５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公
報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１
０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導
体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、
オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号
明細書等に開示のもの）、フルオレノン誘導体（特開昭
５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体
（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４
−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５
５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同
５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、
同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１
号公報等参照）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭
５６−４６２３４号公報等参照）、スチルベン誘導体
（特開昭６１−２１０３６３号公報、同６１−２２８４
５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２
２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３
６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−
３０２５５号公報、同６０−９３４４５号公報、同６０
−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同
６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体
（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラ
ン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共
重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−
２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリ
ゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることが
できる。正孔注入層の材料としては上記のものを使用す
ることができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−
２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級
アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第
４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３
号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６
３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９
４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−
１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同
６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報
等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いること
が好ましい。上記ポルフィリン化合物の代表例として
は、ポルフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニ
ル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（II）、１，１０，
１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラキス
（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウム
フタロシアニンクロリド、フタロシアニン（無金属）、
ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシア
ニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛
フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロ
シアニンオキシド、Ｍｇフタロシアニン、銅オクタメチ
ルフタロシアニン等を挙げることができる。また、前記
芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物
の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニ
ル−４，４’−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−［１，
１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（以下ＴＰＤ
と略記する）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミ
ノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−ト
リルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノフェニ
ル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチ
ルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス
（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタ
ン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキ
シフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノ
フェニルエーテル、４，４’−ビス（ジフェニルアミ
ノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−
［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、
４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニ
ル）ベンゼン、３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニ
ルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、
米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個
の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば、４，４’−
ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビ
フェニル（以下ＮＰＤと略記する）、また、特開平４−
３０８６８８号公報で記載されているトリフェニルアミ
ンユニットが３つスターバースト型に連結された４，
４’，４”−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ
−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（以下ＭＴＤＡ
ＴＡと略記する）等を挙げることができる。また、発光
層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化
合物の他、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正
孔注入層の材料として使用することができる。正孔注入
層は、上述した化合物を、例えば真空蒸着法，スピンコ
ート法，キャスト法，ＬＢ法等の公知の方法により薄膜
化することにより形成することができる。正孔注入層と
しての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μ
ｍである。この正孔注入層は、上述した材料の一種また
は二種以上からなる一層で構成されていてもよいし、ま
たは、前記正孔注入層とは別種の化合物からなる正孔注
入層を積層したものであってもよい。また、有機半導体
層は、発光層への正孔注入または電子注入を助ける層で
あって、１０^-10 Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが
好適である。このような有機半導体層の材料としては、
含チオフェンオリゴマーや含アリールアミンオリゴマー
などの導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマ
ーなどの導電性デンドリマーなどを用いることができ
る。

【００３７】（２）−４．電子注入層一方電子注入層は、発光層への電子の注入を助ける層で
あって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この
電子注入層の中で、特に陰極との付着が良い材料からな
る層である。電子注入層に用いられる材料としては、た
とえば８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属
錯体、あるいはオキサジアゾール誘導体が好ましく挙げ
られる。また、付着改善層に用いられる材料としては、
特に８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯
体が好適である。上記８−ヒドロキシキノリンまたはそ
の誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般
に８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）の
キレートを含む金属キレートオキサノイド化合物が挙げ
られる。一方、オキサジアゾール誘導体としては、一般
式（II），（III）および（IV）

【００３８】

【化５】

【００３９】（式中Ａｒ¹⁰〜Ａｒ¹³はそれぞれ置換また
は無置換のアリール基を示し、Ａｒ¹⁰とＡｒ¹¹およびＡ
ｒ¹²とＡｒ¹³はそれぞれにおいて互いに同一であっても
異なっていてもよく、Ａｒ¹⁴置換または無置換のアリレ
ーン基を示す。）で表わされる電子伝達化合物が挙げら
れる。ここで、アリール基としてはフェニル基，ビフェ
ニル基，アントラニル基，ペリレニル基，ピレニル基な
どが挙げられ、アリレーン基としてはフェニレン基，ナ
フチレン基，ビフェニレン基，アントラセニレン基，ペ
ニレニレン基，ピレニレン基などが挙げられる。また、
置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１
〜１０のアルコキシ基またはシアノ基などが挙げられ
る。この電子伝達化合物は、薄膜形成性のものが好まし
い。上記電子伝達化合物の具体例としては、

【００４０】

【化６】

【００４１】（２）−５．電極（陰極）陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属，
合金，電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物
質とするものが用いられる．このような電極物質の具体
例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、
マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アル
ミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、アルミニ
ウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙
げられる。この陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパ
ッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることに
より、作製することができる。また、陰極としてのシー
ト抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎ
ｍ〜１μｍ、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましい。な
お、本発明に用いられるＥＬ素子においては、該陽極ま
たは陰極のいずれか一方が透明または半透明であること
が、発光を透過するため、発光の取り出し効率がよいの
で好ましい。なお、本発明においては、陰極として対向
電極を用いているが、対向電極を陽極として用いてもよ
い。（３）電気絶縁性保護膜本発明に用いられる電気絶縁性保護膜としては、次のフ
ォトレジスト塗布の際用いられる溶媒等により有機物層
が破壊されないようにするために用いるものであり、有
機溶媒に対するパッシベーション性を有するものを用い
ることが必要である。この要件さえ満たせば特に制限は
ない。保護膜に用いられる材料としては、たとえばＳｉ
Ｏ₂ ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ ，，ＡｌＮ，Ａｌ₂ Ｏ₃ などの無機化
合物，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリイミドなど
の高分子化合物、具体的な商品名としてテフロンＡＦ，
サイトップ，テフロン等のフッ素系高分子などを挙げる
ことができる。

【００４２】４積層、被膜およびドライエッチング方
法（１）積層方法基板電極基板電極の積層方法としては、特に制限はないが、たと
えば、蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティン
グ法，電子ビーム蒸着法，ＣＶＤ法，ＭＯＣＶＤ法，プ
ラズマＣＶＤ法などのドライ成膜法が好ましい。有機物層前記発光層と同様である。対向電極前記基板電極と同様である。（２）電気絶縁性保護膜の被膜方法電極や有機物層の成膜方法と同様にして成膜することが
できる。（３）ドライエッチング方法本発明に用いられるドライエッチング法としては、特に
制限はないが、たとえば、ＵＬＳＩ製造装置実用便覧
（サイエンスフォーラム）の４４６頁〜４４７頁に記載
された方法を好適に用いることができる。前記ＵＬＳＩ
製造装置実用便覧（サイエンスフォーラム）に記載され
ているように、ドライエッチング方法は、大別すると、アルゴン（Ａｒ）不活性ガスイオンによる物理現象を
利用したイオンエッチング、および、四フッ化メタンや三塩化硼素を用いてフッ素や塩素な
どのラジカルやイオンとの化学反応を利用したプラズマ
エッチング、に分類される。ここで、のイオンエッチングは、高いエネルギーを持
ったイオンが被エッチング物に衝突することによって、
その原子をスパッタリングしてエッチングする方法であ
り、のプラズマエッチングは、種々のエッチング材料
とガスとの組み合わせ（化学反応に必要な反応種である
ラジカルやイオンとの組み合わせ）による化学エッチン
グする方法である。本発明においては、どちらの方法
（イオンエッチング法、プラズマエッチング法）とも可
能である。プラズマエッチングの中では、イオンも併用
して、物理エッチング効果も期待できるリアクティブイ
オンエッチング（ＲＩＥ）が好ましい。以下、本発明の
ドライエッチングの手順について説明する。フォトレジスト塗布電気絶縁性保護膜の上からフォトレジストを塗布する。
フォトレジスト材料としては、一般の半導体プロセスで
使われているものをそのまま使うことができ、特に限定
はない。たとえば、ポジ型レジスト材料としては、東京
応化社製ＴＯＰＲ−１００などがある。塗布法としても
スピンコート法、キャスト法など一般の塗布方法で作製
可能であり特に制限はない。露光、現像フォトレジストを露光、現像する工程も通常の半導体産
業で用いられるフォトリソグラフィのプロセスに使われ
るものをそのまま用いることができる。露光装置として
はニコン社やキャノン社などから市販されているステッ
パー（たとえばニコン社製：ＮＳＲ−１５０５Ｇ４Ｄ）
を用いることができる。エッチング装置エッチング装置も通常の半導体プロセスに用いられるも
のを使うことができる。たとえば東京応化社製：ＴＥ−
１１１２，東京エレクトロン社製：ＴＥ−４０００〜Ｔ
Ｅ６０００，日電アネルバ社製：ＩＬＤ−４０５１があ
る。エッチングガス −１プラズマエッチングの場合本発明では、有機ＥＬ層の内エッチングするものは、電
気絶縁性保護膜、対向電極、有機物層である。使用する
エッチングガスはエッチング対象物によって変える必要
がある。たとえば、同じ電気絶縁性保護膜でも無機物を
用いたときと有機物を用いたときとでは異るものを用い
る。［表１］に、材料に応じて使用するエッチングガス
類を示す。有機ＥＬ素子の有機物層についても［表１］
に示すガスを用いればよいが、多くの場合低分子の堆積
膜であるので、この場合は対向電極とガス種を変えずと
も容易にエッチングすることができる。 −２イオンエッチングの場合イオンエッチングでは、物理的にエッチングするので材
料によってイオン種を変える必要はない。Ａｒイオンが
多く用いられるが、その他酸素イオン，ネオンイオン等
も用いることができる。フォトレジスト材の剥離本発明においては、エッチングされていないフォトレジ
スト材は、必ずしも剥離させる必要はない。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。［実施例１］２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのサイズ
のガラス基板上にＩＴＯ電極を１００ｎｍの厚さで成膜
したものを透明支持基板とした。これをイソプロピルア
ルコールで５分間超音波洗浄した後、純水で５分間洗浄
し、最後に再びイソプロピルアルコールで５分間超音波
洗浄した。そしてこの透明支持基板を市販の真空蒸着装
置（日本真空技術社製）の基板ホルダーに固定し、モリ
ブデン製の抵抗加熱ボード２つを用意して、Ｎ，Ｎ’−
ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチフェニル）−
［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰ
Ｄ）を２００ｍｇ入れ、別のボートにトリス（８−ヒド
ロキシノリン）アルミニウム（Ａｌｑ）を１００ｍｇ入
れた真空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。
次にＴＰＤ入りの前記ボートを加熱しＴＰＤを蒸発させ
て、膜厚６０ｎｍの正孔輸送層を成膜した。続いて、Ａ
ｌｑを６０ｎｍ堆積させた。さらに、タングステン製バ
スケットにＡｌワイヤー０．５ｇ入れ、Ａｌを０．８ｎ
ｍ／ｓの蒸着速度で蒸着して陰電極を作製し、第一の素
子を作製した。それを真空槽からとりだしＡｌの上に保
護膜（旭ガラス社製：サイトップ）を３μｍスピンコー
トした（条件：５００ＲＰＭ×１０ｓ＋１２００ＲＰＭ
×３０ｓ）。これを真空乾燥機で５０℃，５分乾燥させ
た。次にフォトレジスト（東京応化社製：ＴＯＰＲ−１
００）をスピンコートした（条件：６００ＲＰＭ×３ｓ
＋３０００ＲＰＭ×２０ｓ）。これを再び真空乾燥機で
１１０℃で９０ｓ乾燥させ、その後、ｇ−ｌｉｎｅｓ
ｔｅｐｐｅｒ（日本光学社製：Ｎｉｋｏｎ、ＮＳＲ−１
５０５Ｇ４Ｄ）を用い５００ｍＷ／ｃｍ² で露光後現像
液ＮＭＤ−Ｗで現像した。それを真空槽で減圧して１×
１０^-4Ｐａ後、６０℃で３０分乾燥させた。これをその
ままドライエッチング装置である平行平板プラズマエッ
チング装置（東京応化社製：ＴＵＥ−１１１２）を用
い、エッチングガスとして、ＣＦ₄ ＋ＣＨＦ₃ ＋Ａｒで
エッチングした（条件：３００Ｗ，流量２４ＳＣＣＭ＋
２４ＳＣＣＭ＋９８ＳＣＣＭ）。次に、エッチングガス
を、Ｃｌ₂ ＋ＢＣｌ₃ でＡｌ電極をエッチングした（条
件：２００Ｗ流量２４ＳＣＣＭ＋２４ＳＣＣＭ）。そ
して、別の真空槽に素子を移し、あらかじめセットして
おいた３つのボートからまずＴＰＤを６０ｎｍ，つい
で、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフ
ェニル（ＤＰＶＢｉ）を４０ｎｍ、最後にトリス（８−
ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ）を２０ｎ
ｍ堆積させた。その後，第一の素子と同様にしてその上
からＡｌ電極を作製した。これにより緑色と青色の２色
発光ＥＬ素子ができた。［実施例２］２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのサイズ
のガラス基板上に、ＩＴＯ電極を１００ｎｍの厚さで成
膜したものを透明支持基板とした。これをイソプロピル
アルコールで５分間超音波洗浄した後、純水で５分間洗
浄し、最後に再びイソプロピルアルコールで５分間超音
波洗浄した。そしてこの透明支持基板を市販の真空蒸着
装置（日本真空技術社製）の基板ホルダーに固定し、モ
リブデン製の抵抗加熱ボート２つを用意して、Ｎ，Ｎ’
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニ
ル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン
（ＴＰＤ）を２００ｍｇ入れ、別のボートにトリス（８
−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ）を１０
０ｍｇ入れた真空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａまで減
圧した。次に、ＴＰＤ入りの前記ボートを加熱しＴＰＤ
を蒸発させて、膜厚６０ｎｍの正孔輸送層を成膜し
た。。続いて、Ａｌｑを６０ｎｍ堆積させた。さらに、
タングステン製バスケットにＡｌワイヤーを０．５ｇ入
れ、Ａｌを０．８ｎｍ／ｓの蒸着速度で蒸着して陰電極
を作製して素子を作製した。その上に実施例１と全く同
様にしてドライエッチングを施した。但し、パターン
は、セルギャップのパターンに露光した。

【００４５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によっ
て、高精細な有機ＥＬ装置を、簡易かつ効率的に提供す
ることができる。また、本発明によって、高精細なマル
チカラーの有機ＥＬ発光装置を提供することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法の一の実
施形態を、工程に沿って模式的に示す断面図である。

【図２】有機ＥＬ発光装置の製造方法の他の実施形態
を、工程に沿って模式的に示す断面図である。

【図３】有機ＥＬ発光装置の製造方法の他の実施形態
を、工程に沿って模式的に示す断面図である。

【図４】本発明の製造方法によって得られた有機ＥＬ発
光装置を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１０基板２０基板電極３１第一発光層を含む有機物層３２第二発光層を含む有機物層３３第三発光層を含む有機物層４１第一対向電極４２第二対向電極４３第三対向電極５１第一電気絶縁性保護膜５２第二電気絶縁性保護膜５３第三電気絶縁性保護膜６０マスク１００第一の有機ＥＬ素子２００第二の有機ＥＬ素子３００第三の有機ＥＬ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、陽極、発光層を含む有機物
層、および陰極を有する有機ＥＬ素子からなる発光画素
をそれぞれ分離して配置する有機ＥＬ発光装置の製造方
法において、（１）基板上に、基板電極、第一発光層を
含む有機物層、および第一対向電極を順次積層し、次
に、第一対向電極側から第一電気絶縁性保護膜で被覆し
て、第一の有機ＥＬ素子を形成し、（２）次に、第一の
有機ＥＬ素子の、第一の発光画素として残す部分以外
の、第一発光層を含む有機物層、第一対向電極、および
第一電気絶縁性保護膜をドライエッチング法によって除
去し、第一の発光画素を形成し、（３）次に、第一の有
機ＥＬ素子の、残存部分の第一電気絶縁性保護膜上およ
び除去部分の基板電極上に、第二発光層を含む有機物
層、第二対向電極および第二電気絶縁性保護膜を順次積
層して、第二の有機ＥＬ素子を形成し、第一の発光画素
を含む第二の発光画素を形成すること、を特徴とする有
機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項２】前記工程（２）および工程（３）を一回
以上繰り返し、第一および第二の発光画素を含む第三以
上の発光画素を形成することを特徴とする請求項１記載
の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項３】前記第一の発光画素と第二の発光画素と
の発光色が、互いに異なることを特徴とする請求項１記
載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項４】前記三以上の発光画素のうち、少なくと
も一は赤色を、少なくとも一は緑色を、かつ少なくとも
一は青色を発光することを特徴とする請求項２記載の有
機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項５】前記工程（１）および（２）のみを行
い、第一の発光画素のみを形成することを特徴とする請
求項１記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。