JPH11312583A - El素子の製造方法 - Google Patents

El素子の製造方法

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JPH11312583A
JPH11312583A JP10134317A JP13431798A JPH11312583A JP H11312583 A JPH11312583 A JP H11312583A JP 10134317 A JP10134317 A JP 10134317A JP 13431798 A JP13431798 A JP 13431798A JP H11312583 A JPH11312583 A JP H11312583A
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JP
Japan
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transparent electrode
electrode
etching
resist
light emitting
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Application number
JP10134317A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Sumiya
哲哉 角谷
Tsutomu Obata
勤 小幡
Tetsuya Tanpo
哲也 丹保
Shigeru Fukumoto
滋 福本
Hajime Yamamoto
肇 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Hokuriku Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/805Electrodes
    • H10K59/8051Anodes
    • H10K59/80516Anodes combined with auxiliary electrodes, e.g. ITO layer combined with metal lines

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機EL材料を劣化させることなく、微細で
高品質な発光表示を可能にするEL素子の製造方法を提
供する。 【解決手段】 透明な基板10の表面に透明な電極材料
により所定のピッチでストライプ状となるように透明電
極12を形成し、この透明電極12にEL材料からなる
発光層14を蒸着等の真空薄膜形成技術により積層し、
発光層14の全面に真空薄膜形成技術により電極材料か
らなる背面電極層15を設ける。この背面電極層15
に、所定のピッチで透明電極12と略直交するストライ
プ状にレジスト18を設けて、一次エッチングにより所
望のエッチング量の約半分以上を行う。この後上記レジ
スト18を除去して二次エッチングにより背面電極層1
5の全面をエッチングし、レジスト18が形成されなか
った部分が発光層14に達するまでエッチングを行うこ
とにより、ストライプ状の背面電極16を形成する。こ
の後発光層14と背面電極16の表面を絶縁膜20で被
覆する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、平面光源やディ
スプレイ、その他所定のパターン等の発光表示に用いら
れるチップ状EL素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、有機EL(エレクトルミネッセン
ス)素子は、透明な基板に透孔性のITO膜を一面に形
成し、所定のストライプ状等の形状にエッチングし透明
電極を形成し、さらにこの透明電極の表面に発光層を全
面蒸着あるいはスピンコート法により薄い膜として形成
している。この発光層は、有機EL材料であり、トリフ
ェニルアミン誘導体(TPD)等のホール輸送材料を設
け、その上に発光材料であるアルミキレート錯体(Al
3)等の電子輸送材料を積層したものや、これらの混
合層からなる。そしてその表面に、Al,Li,Ag,
Mg,In等の背面電極が、上記透明電極と対面するよ
うに蒸着等で設けられ、発光部を形成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、発光層を形成する有機EL材料は、化学的に脆弱な
材料であり、水分の存在下や70℃を超える熱に対し容
易に劣化するものであり、背面電極のパターン形成の
際、通常の化学的ウエットエッチング法を用いることが
できなかった。
【0004】またディスプレイ装置を形成する有機EL
材料は、画素の大きさが少なくとも0.33mmピッチ
程度にする必要があり、三原色の画素を形成する場合に
おいては、0.1mmピッチ以下になると予測される。
しかしこのようなピッチとするには、画素間のスペース
を0.01mm程度にする必要があり、マスク蒸着によ
り背面電極を形成することが難しいという問題を有して
いた。
【0005】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、有機EL材料を劣化させること
なく、微細で高品質な発光表示を可能にするEL素子の
製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明のEL素子の製
造方法は、透明な基板表面に透明な電極材料により所定
のピッチでストライプ状となるように透明電極を形成
し、この透明電極にEL材料からなる発光層を蒸着等の
真空薄膜形成技術により積層し、上記発光層の全面に真
空薄膜形成技術により電極材料からなる背面電極層を設
け、この背面電極層に所定のピッチで上記透明電極と略
直交するストライプ状にレジストを設けて、一次エッチ
ングにより所望のエッチング量の約半分以上を行い、こ
の後上記レジストを除去して二次エッチングにより上記
背面電極層の全面をエッチングし、上記レジストが形成
されなかった部分が上記発光層に達するまでエッチング
を行うことによりストライプ状の背面電極を形成する。
この後上記発光層と上記背面電極の表面を絶縁膜で被覆
するものである。上記二次エッチングはドライエッチン
グである。さらに、上記二次エッチングを行った後、所
定部分の上記絶縁層と発光層を部分的に除去し、上記透
明電極の一部を表面に露出させ、この露出した表面電極
に導体パターンを接続するものである。
【0007】またこの発明は、透明な基板表面に透明な
電極材料により所定のピッチでストライプ状となるよう
に透明電極を形成し、この透明電極にEL材料からなる
発光層を真空薄膜形成技術により積層し、上記発光層の
全面に真空薄膜形成技術により電極材料からなる背面電
極層を設け、この背面電極層に所定のピッチで上記透明
電極と略直交するストライプ状にレジストを設けて、ド
ライエッチングにより上記レジストが付着していない部
分の上記背面電極層を除去して上記発光層を露出させ、
この後上記レジスト及び上記露出した発光層をアッシン
グにより除去し、上記背面電極と対面しない部分の上記
透明電極を露出させるEL素子の製造方法である。さら
に、上記アッシングを行った後、上記透明電極と上記背
面電極の表面を絶縁膜で被覆し、上記透明電極に接した
所定部分の上記絶縁層を部分的に除去し、上記透明電極
の一部を表面に露出させ、この露出した表面電極に導体
パターンを接続するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面に基づいて説明する。図1、図2はこの発明のE
L素子の第一実施形態とその製造工程を示す。この実施
形態のEL素子の製造方法は、ガラスや石英、樹脂等の
透明で、例えば厚さ0.7mm程度の基板10の表面
に、ITO等の透明な電極材料を蒸着等により設け、こ
の表面にレジストを塗布し、所定のピッチを有するスト
ライプ状のレジスト用パターンを重ねる。次に露光、現
像しストライプ状のレジスト用パターンに対応した形状
にレジストを残す。そして、透明な電極材料をエッチン
グ処理し、所望のストライプ状の透明電極12を形成す
る。
【0009】この透明電極12は、例えば0.28mm
幅で0.05mm程度の間隔を有するストライプ状で、
15Ω/□程度の抵抗値を有する。エッチングは、酸等
の液体を使用するウエットエッチング法と、反応性ガス
を用いるドライエッチング法のどちらでもよい。
【0010】次に透明電極12の表面に、例えば銅フタ
ロシアニン(CuPc)等からなるバッファー層、EL
材料としてTPD等のホール輸送材料からなるホール輸
送層、Alq3等の電子輸送材料からなる電子輸送層や
発光材料からなる層をそれぞれ500Å程度の厚さで、
真空蒸着やスパッタリング、その他真空薄膜形成技術に
より積層し、発光層14を形成する。
【0011】ここで蒸着条件は、例えば真空度が6×1
-6Torrで、EL材料の場合、50Å/secの蒸
着速度で成膜させる。また発光層等は、フラッシュ蒸着
により形成してもよい。フラッシュ蒸着法は、予め所定
の比率で混合したEL材料を300℃〜600℃好まし
くは400℃〜500℃に加熱した蒸着源に落下させ、
EL材料を一気に蒸発させるものである。またそのEL
材料を容器中に収容し、急速にその容器を加熱し、一気
に蒸着させるものでもよい。
【0012】次にLiを0.01〜0.05%程度含む
純度99%程度のAl−Li合金、その他Al−Mg等
の陰極材料からなる背面電極層15を、発光層14の表
面に例えば2500Å程度の厚さとなるように、真空蒸
着等の真空薄膜形成技術により設ける。
【0013】この背面電極層15の全面に図1(a)に
示すようにエッチング用のレジスト18をスピンコート
等を用いて1μm程度の厚さに塗布し、真空槽に入れて
約2時間、常温で乾燥させる。ここでレジスト18は、
例えばポジ形のOFPR−800等を用いる。
【0014】次に透明電極12のストライプと直交する
方向で、例えば0.28mm幅で0.05mm程度の間
隔となるストライプ状のレジスト用パターンを有するマ
スクをレジスト18の表面に貼りつけ、UV光で5秒程
度露光し現像する。その後、例えばNMO−3のような
現像液にレジスト18を65秒程度浸漬し、純水でレジ
スト18の表面を洗浄し、残留した現像液やレジストの
不要部分を除去する。そしてスピンドライヤー等を用い
て乾燥させ、図1(b)に示すように、レジスト18の
ストライプパターンを形成する。
【0015】次に図1(c)に示すように、一次エッチ
ングとしてドライエッチングのRIE法によりレジスト
18から露出した背面電極層15を、残り500Å程度
の厚さにまでエッチングする。ここではドライエッチン
グの代わりにウエットエッチングを用いてもよいが、エ
ッチングによるバラツキや発光層14への影響からドラ
イエッチングの方が望ましい。
【0016】この後、図1(d)に示すように、レジス
ト18をアセトンに浸漬して除去する。そして、背面電
極層15の全面を、二次エッチングとしてドライエッチ
ングであるRIE法によりエッチングし、背面電極層1
5の残り500Å程度の厚さの部分、及びレジスト18
が形成されていた部分の背面電極層15をエッチング
し、発光層14を露出させる。このとき、一次エッチン
グでレジスト18下にありエッチングされなかった背面
電極16の部分も、500Å程度の厚さをエッチングに
より除去され、図1(e)に示すようにストライプ状の
厚さ2000Å程度の背面電極16を形成する。
【0017】次に背面電極16と発光層14の全面にS
iO等の絶縁性の保護膜20を真空蒸着やスパッタリン
グ、その他真空薄膜形成技術により形成し、図2に示す
ように、XY方向の単純マトリックス構造の電極を有し
たEL素子を形成する。
【0018】この実施形態のEL素子の製造方法によれ
ば、一次エッチングを発光層14に達する前に停止し、
背面電極16で発光層14を保護した状態でレジスト1
8を除去するため、水分やエッチング液によるEL材料
の劣化を防止することができる。またエッチングにより
透明電極12や背面電極16を形成するため、そのピッ
チを細かくすることが可能となり、緻密で高画質のEL
素子を得ることができる。
【0019】次にこの発明の第二実施形態について図3
を基にして説明する。ここで上記実施形態と同様の部材
は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の
EL素子の製造方法は、第一実施形態と同様の方法でE
L素子を製造した後、背面電極16が形成されていない
部分の一部で、保護膜20と発光層14を除去し、透孔
24を形成する。
【0020】次に、除去した部分の透孔24及び保護膜
20の表面に、Al等の金属や導電性材料を透明電極1
2に沿ってストライプ状に設け、導体パターン22を形
成する。導体パターン22は、アルミニウム等を、全面
蒸着してエチングするか、マスク蒸着により形成する。
これにより透明電極12に対し背面からの給電を行う。
【0021】この実施形態のEL素子によれば、導体パ
ターン22から直接透明電極22に給電するため、透明
電極12の抵抗値の影響を抑えることができ、透明電極
12の比抵抗の高さが原因の明るさのムラを解消するこ
とができる。
【0022】次にこの発明の第三実施形態について図4
を基にして説明する。ここで上記実施形態と同様の部材
は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の
EL素子の製造方法は、第一実施形態と同様の方法でE
L素子の背面電極層15を形成し、この後、第一実施形
態と同様に、この背面電極層15の全面に図4(a)に
示すようにエッチング用のレジスト18を塗布し、真空
槽に入れて約2時間、常温で乾燥させる。そして、スト
ライプ状のレジスト用パターンを有するマスクをレジス
ト18の表面に貼りつけ、UV光で5秒程度露光し現像
する。その後、現像液にレジスト18を浸漬し、純水で
レジスト18の表面を洗浄し、残留した現像液やレジス
トの不要部分を除去する。そしてスピンドライヤー等を
用いて乾燥させ、図4(b)に示すように、レジスト1
8のストライプパターンを形成する。
【0023】次に図4(c)に示すように、ドライエッ
チングのRIE法等によりレジスト18から露出した背
面電極層15をエッチングし、発光層14を露出させ
る。この後、図4(d)に示すように、露出した発光層
14及びレジスト18を、プラズマ等の雰囲気中でアッ
シングにより除去する。これにより、レジスト18が形
成された部分の背面電極16が表面に露出するととも
に、背面電極16が形成されていない部分の透明電極1
2が露出する。次に露出した透明電極12と背面電極1
6の全面にSiO等の絶縁性の保護膜20を、真空蒸着
やスパッタリング、その他真空薄膜形成技術により形成
し、図4(e)に示すように、XY方向の単純マトリッ
クス構造の電極を有したEL素子を形成する。
【0024】さらに、この後、背面電極16が形成され
ていない部分の一部で、保護膜20を除去し、上記第二
実施形態と同様に、図示しない透孔を形成する。そし
て、除去した部分の透孔及び保護膜20の表面に、Al
等の金属や導電性材料を透明電極12に沿ってストライ
プ状に設け、導体パターン22を形成する。導体パター
ン22は、アルミニウム等を、全面蒸着してエチッング
するか、マスク蒸着により形成する。これにより透明電
極12に対し背面からの給電を行う。
【0025】この実施形態のEL素子の製造方法によれ
ば、ドライエッチングを発光層14まで行うので、エッ
チングの制御が容易である。また、透明電極12への給
電も容易に可能であり、良好な発光を可能にする。
【0026】なおこの発明のEL素子は、上記実施形態
に限定されるものではなく、背面電極や保護膜の厚さ
は、発光層のEL材料を保護するのに充分であればよ
く、また適宜のEL材料を選択することが可能である。
【0027】
【発明の効果】この発明のEL素子の製造方法によれ
ば、各電極をエッチングにより微細なピッチで形成する
ことができ、また水分やその他の液体によるEL材料の
劣化を防止することができ、高い品質と性能を有するE
L素子を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第一実施形態のEL素子の製造工程
を示す断面図である。
【図2】この発明の第一実施形態のEL素子を示す断面
図である。
【図3】この発明の第二実施形態のEL素子を示す断面
図と平面図である。
【図4】この発明の第三実施形態のEL素子の製造工程
を示す断面図である。
【符号の説明】
10 基板 12 透明電極 14 発光層 15 背面電極層 16 背面電極 18 レジスト 20 保護層 22 導体パターン 24 透孔
フロントページの続き (72)発明者 福本 滋 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 (72)発明者 山本 肇 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な基板表面に透明な電極材料によ
    り所定のピッチでストライプ状となるように透明電極を
    形成し、この透明電極にEL材料からなる発光層を真空
    薄膜形成技術により積層し、上記発光層の全面に真空薄
    膜形成技術により電極材料からなる背面電極層を設け、
    この背面電極層に所定のピッチで上記透明電極と略直交
    するストライプ状にレジストを設けて、一次エッチング
    により所望のエッチング量の約半分以上を行い、この後
    上記レジストを除去して二次エッチングにより上記背面
    電極の全面をエッチングし、上記レジストが形成されな
    かった部分が上記発光層に達するまでエッチングを行う
    ことによりストライプ状の背面電極を形成し、この後上
    記発光層と上記背面電極の表面を絶縁膜で被覆するEL
    素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記二次エッチングはドライエッチン
    グである請求項1記載のEL素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記二次エッチングを行った後、所定
    部分の上記絶縁層と発光層を部分的に除去し、上記透明
    電極の一部を表面に露出させ、この露出した表面電極に
    導体パターンを接続する請求項1又は2記載のEL素子
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 透明な基板表面に透明な電極材料によ
    り所定のピッチでストライプ状となるように透明電極を
    形成し、この透明電極にEL材料からなる発光層を真空
    薄膜形成技術により積層し、上記発光層の全面に真空薄
    膜形成技術により電極材料からなる背面電極層を設け、
    この背面電極層に所定のピッチで上記透明電極と略直交
    するストライプ状にレジストを設けて、ドライエッチン
    グにより上記レジストが付着していない部分の上記背面
    電極層を除去して上記発光層を露出させ、この後上記レ
    ジスト及び上記露出した発光層をアッシングにより除去
    し、上記レジスト下の背面電極と対面しない部分の上記
    透明電極を露出させるEL素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 上記アッシングを行った後、上記透明
    電極と上記背面電極の表面を絶縁膜で被覆し、上記透明
    電極に接した所定部分の上記絶縁層を部分的に除去し、
    上記透明電極の一部を表面に露出させ、この露出した表
    面電極に導体パターンを接続する請求項4記載のEL素
    子の製造方法。
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