JPH1140371A - 電界発光素子及びその製造方法 - Google Patents
電界発光素子及びその製造方法Info
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- JPH1140371A JPH1140371A JP9211241A JP21124197A JPH1140371A JP H1140371 A JPH1140371 A JP H1140371A JP 9211241 A JP9211241 A JP 9211241A JP 21124197 A JP21124197 A JP 21124197A JP H1140371 A JPH1140371 A JP H1140371A
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Classifications
-
- 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
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
- H10K59/8052—Cathodes
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リソグラフィ工程に伴う電極材料の劣化や有
機ＥＬ層の劣化を防止してダークスポットの発生を抑
え、高寿命な電界発光素子及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 有機ＥＬ層１３上に、ＭｇＩｎでなる第
１金属膜１４を３ｎｍ〜５ｎｍ程度の膜厚に蒸着し、そ
の上にＡｌ、Ｃｒなどのドライエッチング可能な第２金
属膜１５を蒸着して積層する。第２金属膜１５の上にフ
ォトレジスト１６をパターニングして、ドライエッチン
グを行って第１金属膜１４を露出させる。次ぎに、０2
アッシングを行って、露出部分の第１金属膜１４を酸化
して高抵抗化させ、実質的に第１金属膜１４のパターニ
ングを行う。このように、フォトリソグラフィ技術及び
ドライエッチング技術を用いて、カソード電極をパター
ニングできるため、微細なカソード電極を形成すること
が可能となる。このとき、リソグラフィ工程での現像液
や水分が第１金属膜１４や有機ＥＬ層１３へ到達しない
ため、特性の良好な高寿命な電界発光素子１０を実現す
ることができる。
機ＥＬ層の劣化を防止してダークスポットの発生を抑
え、高寿命な電界発光素子及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 有機ＥＬ層１３上に、ＭｇＩｎでなる第
１金属膜１４を３ｎｍ〜５ｎｍ程度の膜厚に蒸着し、そ
の上にＡｌ、Ｃｒなどのドライエッチング可能な第２金
属膜１５を蒸着して積層する。第２金属膜１５の上にフ
ォトレジスト１６をパターニングして、ドライエッチン
グを行って第１金属膜１４を露出させる。次ぎに、０2
アッシングを行って、露出部分の第１金属膜１４を酸化
して高抵抗化させ、実質的に第１金属膜１４のパターニ
ングを行う。このように、フォトリソグラフィ技術及び
ドライエッチング技術を用いて、カソード電極をパター
ニングできるため、微細なカソード電極を形成すること
が可能となる。このとき、リソグラフィ工程での現像液
や水分が第１金属膜１４や有機ＥＬ層１３へ到達しない
ため、特性の良好な高寿命な電界発光素子１０を実現す
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電界発光素子及
びその製造方法に関し、さらに詳しくは、保護金属膜を
含む電界発光素子及びその製造方法に関する。
びその製造方法に関し、さらに詳しくは、保護金属膜を
含む電界発光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電界発光素子として有機ＥＬ（エ
レクトロルミネッセンス）素子が注目されている。この
有機ＥＬ素子は、図４に示すように、ガラス基板１上に
形成されたアノード電極２上に有機ＥＬ層（複数層）３
が積層され、さらにその上にカソード電極４が形成され
た構造になっている。そして、図５に示すように有機Ｅ
Ｌ層３を挟むアノード電極２とカソード電極４とが単純
マトリクス状に互いに異なる方向に沿って形成され、ア
ノード電極２とカソード電極４とが交差する部分の有機
ＥＬ層３が発光するようになっている。また、この有機
ＥＬ素子においては、アノード電極は透明で仕事関数の
大きなＩＴＯ（indium tin oxide）で形成され、カソー
ド電極は仕事関数の小さなＭｇＩｎ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬ
ｉなどの合金で形成されている。これら電極パターン
は、アノード電極２ではフォトリソグラフィ技術及びウ
ェットエッチング技術を用いて形成され、カソード電極
４では有機ＥＬ層３にダメージを与えないように、図６
に示すようなハードマスク（メタルマスク）５を用いて
蒸着することにより形成される。なお、ハードマスク５
に形成したスリット５Ａが電極ラインパターンとなり、
スリット５Ａどうしの境界部５Ｂが電極のスペースパタ
ーンとなる。
レクトロルミネッセンス）素子が注目されている。この
有機ＥＬ素子は、図４に示すように、ガラス基板１上に
形成されたアノード電極２上に有機ＥＬ層（複数層）３
が積層され、さらにその上にカソード電極４が形成され
た構造になっている。そして、図５に示すように有機Ｅ
Ｌ層３を挟むアノード電極２とカソード電極４とが単純
マトリクス状に互いに異なる方向に沿って形成され、ア
ノード電極２とカソード電極４とが交差する部分の有機
ＥＬ層３が発光するようになっている。また、この有機
ＥＬ素子においては、アノード電極は透明で仕事関数の
大きなＩＴＯ（indium tin oxide）で形成され、カソー
ド電極は仕事関数の小さなＭｇＩｎ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬ
ｉなどの合金で形成されている。これら電極パターン
は、アノード電極２ではフォトリソグラフィ技術及びウ
ェットエッチング技術を用いて形成され、カソード電極
４では有機ＥＬ層３にダメージを与えないように、図６
に示すようなハードマスク（メタルマスク）５を用いて
蒸着することにより形成される。なお、ハードマスク５
に形成したスリット５Ａが電極ラインパターンとなり、
スリット５Ａどうしの境界部５Ｂが電極のスペースパタ
ーンとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
有機ＥＬ素子では、カソード電極の材料が仕事関数の小
さい金属であるため、ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇなどの合金で
は水や酸素などに弱く腐食が起こり易く、ＡｌＬｉ合金
では真空蒸着による成膜が難しいためにハードマスクを
用いて形成されていたが、加工精度に限界があり、微細
なパターンを形成することは不可能であった。また、有
機ＥＬ層自体が溶剤に弱いため、フォトリソグラフィ工
程によるパターニングは難しいとされていた。さらにま
た、上記した仕事関数の小さい金属を含む合金をドライ
エッチングしようとしても適当なエッチングガスがない
という問題点があった。
有機ＥＬ素子では、カソード電極の材料が仕事関数の小
さい金属であるため、ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇなどの合金で
は水や酸素などに弱く腐食が起こり易く、ＡｌＬｉ合金
では真空蒸着による成膜が難しいためにハードマスクを
用いて形成されていたが、加工精度に限界があり、微細
なパターンを形成することは不可能であった。また、有
機ＥＬ層自体が溶剤に弱いため、フォトリソグラフィ工
程によるパターニングは難しいとされていた。さらにま
た、上記した仕事関数の小さい金属を含む合金をドライ
エッチングしようとしても適当なエッチングガスがない
という問題点があった。
【０００４】この発明が解決しようとする課題は、不安
定な金属、または合金でなる電極をフォトリソグラフィ
技術及びドライエッチング技術を用いて形成できる電界
発光素子及びその製造方法を得るには、どのような手段
を講じればよいかという点にある。
定な金属、または合金でなる電極をフォトリソグラフィ
技術及びドライエッチング技術を用いて形成できる電界
発光素子及びその製造方法を得るには、どのような手段
を講じればよいかという点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
電界発光素子であって、有機ＥＬ層の両面に電極が設け
られた電界発光素子であって、前記有機ＥＬ層の一方の
面に設けられた前記電極が、当該有機ＥＬ層に接合する
第１金属膜と、前記第１金属膜より上に積層されるドラ
イエッチング可能な第２金属膜と、を備えることを特徴
としている。
電界発光素子であって、有機ＥＬ層の両面に電極が設け
られた電界発光素子であって、前記有機ＥＬ層の一方の
面に設けられた前記電極が、当該有機ＥＬ層に接合する
第１金属膜と、前記第１金属膜より上に積層されるドラ
イエッチング可能な第２金属膜と、を備えることを特徴
としている。
【０００６】請求項１記載の発明では、第２金属膜が第
１金属膜より上層に積層されているため、例えば、第２
金属膜上にフォトレジストを塗布してパターニングする
フォトリソグラフィ工程の際に、第１金属膜へ溶剤や水
分などが浸入するのを防止する作用がある。
１金属膜より上層に積層されているため、例えば、第２
金属膜上にフォトレジストを塗布してパターニングする
フォトリソグラフィ工程の際に、第１金属膜へ溶剤や水
分などが浸入するのを防止する作用がある。
【０００７】請求項２記載の発明は、前記第１金属膜が
ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇなどの低仕事関数の材料であること
を特徴としている。請求項２記載の発明では、第２金属
膜が低仕事関数の材料でなる第１金属膜を保護する作用
がある。特に、リソグラフィ工程においては、現像液や
水分が第１金属膜に浸入して第１金属膜を腐食させるの
を防止する作用がある。
ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇなどの低仕事関数の材料であること
を特徴としている。請求項２記載の発明では、第２金属
膜が低仕事関数の材料でなる第１金属膜を保護する作用
がある。特に、リソグラフィ工程においては、現像液や
水分が第１金属膜に浸入して第１金属膜を腐食させるの
を防止する作用がある。
【０００８】請求項３記載の発明は、前記第１金属膜が
ＩＴＯでなることを特徴としている。請求項３記載の発
明では、有機ＥＬ層に接合する第１金属膜に、現像液、
水分などが透過しやすいＩＴＯを用いても第２金属膜が
現像液、水分から保護するので、第１金属膜を介して有
機ＥＬ層へ浸入して現像液、水分などが浸入して有機Ｅ
Ｌ層を劣化させることを防止する作用がある。
ＩＴＯでなることを特徴としている。請求項３記載の発
明では、有機ＥＬ層に接合する第１金属膜に、現像液、
水分などが透過しやすいＩＴＯを用いても第２金属膜が
現像液、水分から保護するので、第１金属膜を介して有
機ＥＬ層へ浸入して現像液、水分などが浸入して有機Ｅ
Ｌ層を劣化させることを防止する作用がある。
【０００９】請求項４記載の発明は、前記第１金属膜
が、１０ｎｍ以下の膜厚であることをと特徴としてい
る。請求項４記載の発明では、第２金属膜をドライエッ
チングした際に、薄い膜厚であるため、第１金属膜の露
出部分が自然酸化を受け易くなり、第２金属膜のパター
ンと重なる部分以外を酸化絶縁膜とすることができ、実
質的に第１金属膜のパターン形成を行うことができる。
が、１０ｎｍ以下の膜厚であることをと特徴としてい
る。請求項４記載の発明では、第２金属膜をドライエッ
チングした際に、薄い膜厚であるため、第１金属膜の露
出部分が自然酸化を受け易くなり、第２金属膜のパター
ンと重なる部分以外を酸化絶縁膜とすることができ、実
質的に第１金属膜のパターン形成を行うことができる。
【００１０】請求項５記載の発明は、電界発光素子の製
造方法であって、有機ＥＬ層上に低仕事関数の第１金属
膜を形成する工程と、前記第１金属膜の上にドライエッ
チング可能な第２金属膜を積層する工程と、前記第２金
属膜上にフォトレジストを露光・現像して電極パターン
に形成する工程と、前記第２金属膜をドライエッチング
して前記第１金属膜を露出させる工程と、を備えること
を特徴している。
造方法であって、有機ＥＬ層上に低仕事関数の第１金属
膜を形成する工程と、前記第１金属膜の上にドライエッ
チング可能な第２金属膜を積層する工程と、前記第２金
属膜上にフォトレジストを露光・現像して電極パターン
に形成する工程と、前記第２金属膜をドライエッチング
して前記第１金属膜を露出させる工程と、を備えること
を特徴している。
【００１１】請求項５記載の発明では、第２金属膜が第
１金属膜より上層に積層されるため、第２金属膜上にフ
ォトレジストを塗布してパターニングするフォトリソグ
ラフィ工程の際に、第１金属膜へ溶剤や水分などが浸入
して第１金属するのを防止する作用がある。
１金属膜より上層に積層されるため、第２金属膜上にフ
ォトレジストを塗布してパターニングするフォトリソグ
ラフィ工程の際に、第１金属膜へ溶剤や水分などが浸入
して第１金属するのを防止する作用がある。
【００１２】請求項６記載の発明は、前記ドライエッチ
ングの後に前記第１金属膜を酸化させる酸化処理工程を
備えることを特徴としている。請求項６記載の発明で
は、酸化処理工程を備えるため、露出部分の第１金属膜
を確実に酸化して高抵抗にすることができ、実質的に第
１金属膜の電極配線のパターニングを行うことが可能に
なる。
ングの後に前記第１金属膜を酸化させる酸化処理工程を
備えることを特徴としている。請求項６記載の発明で
は、酸化処理工程を備えるため、露出部分の第１金属膜
を確実に酸化して高抵抗にすることができ、実質的に第
１金属膜の電極配線のパターニングを行うことが可能に
なる。
【００１３】請求項７記載の発明は、前記第１金属膜
は、ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇなどの低仕事関数の材料である
ことを特徴としている。
は、ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇなどの低仕事関数の材料である
ことを特徴としている。
【００１４】請求項８記載の発明は、前記第１金属膜
は、ＩＴＯでなることを特徴としている。
は、ＩＴＯでなることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る電界発光素
子及びその製造方法の詳細を図面に示す各実施形態に基
づいて説明する。 （実施形態１）図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る電
界発光素子を有機ＥＬ素子に適用した実施形態を示す工
程断面図である。まず、本実施形態の有機ＥＬ素子の製
造方法を図面に従って説明する。図１（ａ）に示すよう
に、ガラス基板１１の上に、所定方向に向けて互いに平
行をなす複数のアノード電極１２を形成する。ガラス基
板１１及びアノード電極１２の上に、例えばトリフェニ
ルジアミン誘導体（ＮＰＤ）、ビス（10−ヒドロキシベ
ンゾ［ｈ］キノリン）化ベリリウム（Ｂｅｂｑ）を順次
蒸着により積層してなる有機ＥＬ層１３を形成し、その
上にＭｇＩｎもしくはＭｇＡｇでなる第１金属膜１４、
ＡｌもしくはＣｒでなる第２金属膜１５を順次蒸着法に
より形成する。ここで、第１金属膜１４の膜厚は、３ｎ
ｍ〜５ｎｍ程度に設定されている。また、第２金属膜１
５の膜厚は、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度に設定されて
いる。
子及びその製造方法の詳細を図面に示す各実施形態に基
づいて説明する。 （実施形態１）図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る電
界発光素子を有機ＥＬ素子に適用した実施形態を示す工
程断面図である。まず、本実施形態の有機ＥＬ素子の製
造方法を図面に従って説明する。図１（ａ）に示すよう
に、ガラス基板１１の上に、所定方向に向けて互いに平
行をなす複数のアノード電極１２を形成する。ガラス基
板１１及びアノード電極１２の上に、例えばトリフェニ
ルジアミン誘導体（ＮＰＤ）、ビス（10−ヒドロキシベ
ンゾ［ｈ］キノリン）化ベリリウム（Ｂｅｂｑ）を順次
蒸着により積層してなる有機ＥＬ層１３を形成し、その
上にＭｇＩｎもしくはＭｇＡｇでなる第１金属膜１４、
ＡｌもしくはＣｒでなる第２金属膜１５を順次蒸着法に
より形成する。ここで、第１金属膜１４の膜厚は、３ｎ
ｍ〜５ｎｍ程度に設定されている。また、第２金属膜１
５の膜厚は、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度に設定されて
いる。
【００１６】次に、図１（ｂ）に示すように、第２金属
膜１５の上に、フォトレジスト１６を塗布して、露光・
現像を行ってフォトレジスト１６のパターニングを行
い、このフォトレジスト１６をマスクとして、第２金属
膜１５を例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）など
のドライエッチングする。第２金属膜１５は、第１金属
膜１４より高い仕事関数であり、フォトレジスト１６の
溶剤に浸食されにくいので、直接上にフォトレジスト１
６を塗布しても実質的に問題はない。
膜１５の上に、フォトレジスト１６を塗布して、露光・
現像を行ってフォトレジスト１６のパターニングを行
い、このフォトレジスト１６をマスクとして、第２金属
膜１５を例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）など
のドライエッチングする。第２金属膜１５は、第１金属
膜１４より高い仕事関数であり、フォトレジスト１６の
溶剤に浸食されにくいので、直接上にフォトレジスト１
６を塗布しても実質的に問題はない。
【００１７】その後、Ｏ2アッシングを行いフォトレジ
スト１６を剥離する。この結果、図１（ｃ）に示すよう
に、第２金属膜１５のパターンから露出した、低仕事関
数の第１金属膜１４は、その露出部分が膜厚方向全体に
酸化されて（自然酸化に加えてＯ2アッシングにより強
制酸化されて）電気絶縁部分（高抵抗部分）１４Ａとな
る。このため、パターニングされた第２金属膜１５で覆
われた部分は、カソード電極として機能しライン部とな
り、電気絶縁部分１４Ａはスペース部となる。このた
め、第１金属膜１４は、不安定なカソード材料で形成さ
れているのに拘わらず、フォトリソグラフィ技術及びド
ライエッチング技術により、実質的に微細加工されたの
と同等の機能を有する電極パターンとなる。以上の工程
を経て、図１（ｃ）に示すような電界発光素子１０の製
造が完了する。
スト１６を剥離する。この結果、図１（ｃ）に示すよう
に、第２金属膜１５のパターンから露出した、低仕事関
数の第１金属膜１４は、その露出部分が膜厚方向全体に
酸化されて（自然酸化に加えてＯ2アッシングにより強
制酸化されて）電気絶縁部分（高抵抗部分）１４Ａとな
る。このため、パターニングされた第２金属膜１５で覆
われた部分は、カソード電極として機能しライン部とな
り、電気絶縁部分１４Ａはスペース部となる。このた
め、第１金属膜１４は、不安定なカソード材料で形成さ
れているのに拘わらず、フォトリソグラフィ技術及びド
ライエッチング技術により、実質的に微細加工されたの
と同等の機能を有する電極パターンとなる。以上の工程
を経て、図１（ｃ）に示すような電界発光素子１０の製
造が完了する。
【００１８】本実施形態の電界発光素子１０では、有機
ＥＬ層１３の上に形成した、低仕事関数のＭｇＩｎやＭ
ｇＡｇでなる第１金属膜１４が、有機ＥＬ層１３側へ電
子を注入するカソードとしての機能を果たすため、電界
発光素子１０を発光させることができる。因みに、有機
ＥＬ層１３上に膜厚が５００ｎｍのＭｇＩｎを形成し
て、ドライエッチング用の四塩化炭素（ＣＣｌ4）プラ
ズマに５分間曝しても、アッシング用のＯ2プラズマに
５分間曝しても、プラズマに曝していない試料と同等の
発光特性が得られ、ダークスポットの発生に関しても有
意差の無いことが確認された。従って、十分に厚いカソ
ード電極上からドライエッチングやＯ2アッシングを施
しても、カソード電極下の有機ＥＬ層１３へのダメージ
が小さい。また、３ｎｍの膜厚のＭｇＩｎ膜でも、その
下の有機ＥＬ層がＯ2アッシングによりエッチングされ
るのを阻止するに十分であることが確認されている。さ
らに、ＭｇＩｎなどでなる第１金属膜１４は、酸化され
易い金属であるため、１０ｎｍ以下の膜厚のＭｇＩｎ薄
膜は自然酸化されると考えられるが、十分に酸化されな
くても、フォトレジスト剥離工程で行うＯ2アッシング
により確実に酸化されて絶縁化される。
ＥＬ層１３の上に形成した、低仕事関数のＭｇＩｎやＭ
ｇＡｇでなる第１金属膜１４が、有機ＥＬ層１３側へ電
子を注入するカソードとしての機能を果たすため、電界
発光素子１０を発光させることができる。因みに、有機
ＥＬ層１３上に膜厚が５００ｎｍのＭｇＩｎを形成し
て、ドライエッチング用の四塩化炭素（ＣＣｌ4）プラ
ズマに５分間曝しても、アッシング用のＯ2プラズマに
５分間曝しても、プラズマに曝していない試料と同等の
発光特性が得られ、ダークスポットの発生に関しても有
意差の無いことが確認された。従って、十分に厚いカソ
ード電極上からドライエッチングやＯ2アッシングを施
しても、カソード電極下の有機ＥＬ層１３へのダメージ
が小さい。また、３ｎｍの膜厚のＭｇＩｎ膜でも、その
下の有機ＥＬ層がＯ2アッシングによりエッチングされ
るのを阻止するに十分であることが確認されている。さ
らに、ＭｇＩｎなどでなる第１金属膜１４は、酸化され
易い金属であるため、１０ｎｍ以下の膜厚のＭｇＩｎ薄
膜は自然酸化されると考えられるが、十分に酸化されな
くても、フォトレジスト剥離工程で行うＯ2アッシング
により確実に酸化されて絶縁化される。
【００１９】また、本実施形態の電界発光素子１０の製
造方法では、第２金属膜１５の膜厚が十分に厚いため、
フォトリソグラフィ工程の際に、紫外光によるダメージ
や、有機溶媒から有機ＥＬ層１３を保護することができ
ると共に、ドライエッチング時のプラズマからのダメー
ジ（ＵＶダメージ）、Ｏ2アッシングによるダメージか
ら有機ＥＬ層１４を保護することができる。
造方法では、第２金属膜１５の膜厚が十分に厚いため、
フォトリソグラフィ工程の際に、紫外光によるダメージ
や、有機溶媒から有機ＥＬ層１３を保護することができ
ると共に、ドライエッチング時のプラズマからのダメー
ジ（ＵＶダメージ）、Ｏ2アッシングによるダメージか
ら有機ＥＬ層１４を保護することができる。
【００２０】このように、本実施形態では、カソード電
極を、ＭｇＩｎなどの低仕事関数の材料でなる第１金属
膜１４と、ＡｌやＣｒなどの安定なドライエッチングが
可能な第２金属膜１５とを積層する構造としたため、真
空蒸着によりカソード電極を容易に成膜でき、且つ上部
の安定な第２金属膜１５で第１金属膜１４を保護させて
電極の安定化を実現することができる。また、第２金属
膜１５をドライエッチング可能な金属で形成したため、
カソード電極をフォトリソグラフィ技術及びドライエッ
チング技術にて、微細且つ自由度の高いパターンに形成
することが可能となる。
極を、ＭｇＩｎなどの低仕事関数の材料でなる第１金属
膜１４と、ＡｌやＣｒなどの安定なドライエッチングが
可能な第２金属膜１５とを積層する構造としたため、真
空蒸着によりカソード電極を容易に成膜でき、且つ上部
の安定な第２金属膜１５で第１金属膜１４を保護させて
電極の安定化を実現することができる。また、第２金属
膜１５をドライエッチング可能な金属で形成したため、
カソード電極をフォトリソグラフィ技術及びドライエッ
チング技術にて、微細且つ自由度の高いパターンに形成
することが可能となる。
【００２１】以上、本実施形態について説明したが、有
機ＥＬ層１３の構成材料は上記した材料に限定されるも
のではなく、積層される有機膜の層の数も２層に限定さ
れるものではない。また、第２金属膜１５の材料は、ド
ライエッチングに対し耐浸食性があり、安定な金属であ
れば、上記材料に限定されるものではない。また、第２
金属膜１５上に形成されるフォトレジスト１６を、感光
作用により安定な樹脂となる機能を有するものを用いれ
ば、第２金属膜１５をドライエッチングした後に、露出
した第１金属膜１４は自然酸化され、高精細なライン部
とスペース部とを形成するとともにＯ2アッシングによ
るレジスト除去工程を必要としなため、図２に示すよう
にフォトレジスト１６Ａを第２金属膜１５上に残す構成
としてもよい。また、基板１１上にＩＴＯアノード、カ
ソード電極の順に形成したが、カソード、ＩＴＯアノー
ド電極の順に形成してもよい。この場合、第２金属膜が
覆われていないＩＴＯが、Ｏ2アッシングにより内部に
酸素の量が増えて絶縁性を示すため、第２金属膜が覆わ
れているＩＴＯをラインとして、短いピッチの電極群を
形成することができる。
機ＥＬ層１３の構成材料は上記した材料に限定されるも
のではなく、積層される有機膜の層の数も２層に限定さ
れるものではない。また、第２金属膜１５の材料は、ド
ライエッチングに対し耐浸食性があり、安定な金属であ
れば、上記材料に限定されるものではない。また、第２
金属膜１５上に形成されるフォトレジスト１６を、感光
作用により安定な樹脂となる機能を有するものを用いれ
ば、第２金属膜１５をドライエッチングした後に、露出
した第１金属膜１４は自然酸化され、高精細なライン部
とスペース部とを形成するとともにＯ2アッシングによ
るレジスト除去工程を必要としなため、図２に示すよう
にフォトレジスト１６Ａを第２金属膜１５上に残す構成
としてもよい。また、基板１１上にＩＴＯアノード、カ
ソード電極の順に形成したが、カソード、ＩＴＯアノー
ド電極の順に形成してもよい。この場合、第２金属膜が
覆われていないＩＴＯが、Ｏ2アッシングにより内部に
酸素の量が増えて絶縁性を示すため、第２金属膜が覆わ
れているＩＴＯをラインとして、短いピッチの電極群を
形成することができる。
【００２２】（実施形態２）図３（ａ）〜（ｃ）は、本
発明に係る電界発光素子及びその製造方法を示す工程断
面図である。上記した実施形態１は、カソード電極をパ
ターニングする場合であったが、本実施形態では、有機
ＥＬ層１３上にアノード電極を形成する場合に本発明を
適用したものである。まず、図３（ａ）に示すように、
ガラス基板１１の上に、Ｍｇ又はＭｇ合金からなるカソ
ード電極１４Ａをパターン形成し、その上に、有機ＥＬ
層１３を表示領域全体に亙って形成する。さらに、有機
ＥＬ層１３の上に、ＩＴＯでなる第１金属膜１２Ａ、Ａ
ｌでなる第２金属膜１５を順次蒸着により積層させる。
発明に係る電界発光素子及びその製造方法を示す工程断
面図である。上記した実施形態１は、カソード電極をパ
ターニングする場合であったが、本実施形態では、有機
ＥＬ層１３上にアノード電極を形成する場合に本発明を
適用したものである。まず、図３（ａ）に示すように、
ガラス基板１１の上に、Ｍｇ又はＭｇ合金からなるカソ
ード電極１４Ａをパターン形成し、その上に、有機ＥＬ
層１３を表示領域全体に亙って形成する。さらに、有機
ＥＬ層１３の上に、ＩＴＯでなる第１金属膜１２Ａ、Ａ
ｌでなる第２金属膜１５を順次蒸着により積層させる。
【００２３】次に、第２金属膜１５の上にフォトレジス
ト１６を塗布し、露光・現像してフォトレジスト１６を
アノード電極のマスクパターンにパターニングする。こ
のとき、現像液、リンス液などの溶液は、第２金属膜１
５の遮蔽により第１金属膜１２Ａに到達しないため、第
１金属膜１２Ａを介して有機ＥＬ層１３、第１金属膜１
２Ａを浸食することはない。そして、このパターニング
されたフォトレジスト１６をマスクとして用いて、図３
（ｂ）に示すように、第２金属膜１５、第１金属膜１２
Ａをドライエッチングする。
ト１６を塗布し、露光・現像してフォトレジスト１６を
アノード電極のマスクパターンにパターニングする。こ
のとき、現像液、リンス液などの溶液は、第２金属膜１
５の遮蔽により第１金属膜１２Ａに到達しないため、第
１金属膜１２Ａを介して有機ＥＬ層１３、第１金属膜１
２Ａを浸食することはない。そして、このパターニング
されたフォトレジスト１６をマスクとして用いて、図３
（ｂ）に示すように、第２金属膜１５、第１金属膜１２
Ａをドライエッチングする。
【００２４】その後、Ｏ2アッシングを行って、図３
（ｃ）に示すようにフォトレジスト１６を除去して、本
実施形態の電界発光素子１０の製造が完了する。
（ｃ）に示すようにフォトレジスト１６を除去して、本
実施形態の電界発光素子１０の製造が完了する。
【００２５】本実施形態では、フォトリソグラフィ工程
の際に、溶剤や水分に対するブロック性の低いＩＴＯで
なる第１金属膜１２Ａが第２金属膜１５で覆われている
ため、第１金属膜１２Ａを通過して、現像液、リンス液
などが有機ＥＬ層１３へ到達するのを防止することがで
きる。このため、フォトリソグラフィに起因する有機Ｅ
Ｌ層１３の劣化を防止することができ、ダークスポット
の発生や、発光寿命の短縮化を抑制することができる。
の際に、溶剤や水分に対するブロック性の低いＩＴＯで
なる第１金属膜１２Ａが第２金属膜１５で覆われている
ため、第１金属膜１２Ａを通過して、現像液、リンス液
などが有機ＥＬ層１３へ到達するのを防止することがで
きる。このため、フォトリソグラフィに起因する有機Ｅ
Ｌ層１３の劣化を防止することができ、ダークスポット
の発生や、発光寿命の短縮化を抑制することができる。
【００２６】本実施形態の電界発光素子１０は、ガラス
基板１１上に、カソード電極１４Ａ、有機ＥＬ層１３、
第１金属膜１２Ａ、第２金属膜１５が形成された構成で
あり、第２金属膜１５がフォトリソグラフィ工程の際
に、第１金属膜１２Ａに溶剤などが浸入するのを防止す
る作用を有している。また、第２金属膜１５が第１金属
膜１２Ａより電気抵抗の小さい材料で形成されているた
め、電界発光素子１０を駆動する際に、アノード電極の
部分による電圧偏差が発生するのを抑制することができ
る。
基板１１上に、カソード電極１４Ａ、有機ＥＬ層１３、
第１金属膜１２Ａ、第２金属膜１５が形成された構成で
あり、第２金属膜１５がフォトリソグラフィ工程の際
に、第１金属膜１２Ａに溶剤などが浸入するのを防止す
る作用を有している。また、第２金属膜１５が第１金属
膜１２Ａより電気抵抗の小さい材料で形成されているた
め、電界発光素子１０を駆動する際に、アノード電極の
部分による電圧偏差が発生するのを抑制することができ
る。
【００２７】以上、本実施形態について説明したが、ア
ノード電極側の構造はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、有機ＥＬ層１３の上にＩＴ
Ｏでなる第１金属膜１２Ａを形成したが、ＭｇＩｎ薄膜
の上にＩＴＯ膜を積層した構造に対しても本発明を適用
することが可能である。この場合、フォトリソグラフィ
工程の際に、低仕事関数のＭｇＩｎ薄膜へＩＴＯ膜を介
して溶剤などが浸入するのを抑制してＭｇＩｎ薄膜が酸
化されるのを防止する作用を奏する。
ノード電極側の構造はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、有機ＥＬ層１３の上にＩＴ
Ｏでなる第１金属膜１２Ａを形成したが、ＭｇＩｎ薄膜
の上にＩＴＯ膜を積層した構造に対しても本発明を適用
することが可能である。この場合、フォトリソグラフィ
工程の際に、低仕事関数のＭｇＩｎ薄膜へＩＴＯ膜を介
して溶剤などが浸入するのを抑制してＭｇＩｎ薄膜が酸
化されるのを防止する作用を奏する。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、不安定な金属、または合金でなる電極をフ
ォトリソグラフィ工程に伴う溶剤による浸食を防止する
とともに微細なパターニング除去すること無しに高精細
なラインアンドスペースの電界発光素子を実現するとい
う効果を奏する。また、ＥＬ層上に、溶剤に対し透過性
のある金属層を設けても、溶剤の透過を抑制することが
できるので、リソグラフィ工程に伴う電極材料の劣化や
有機ＥＬ層の劣化を防止してダークスポットの発生を抑
え、高寿命な電界発光素子を提供できるという効果を奏
する。
明によれば、不安定な金属、または合金でなる電極をフ
ォトリソグラフィ工程に伴う溶剤による浸食を防止する
とともに微細なパターニング除去すること無しに高精細
なラインアンドスペースの電界発光素子を実現するとい
う効果を奏する。また、ＥＬ層上に、溶剤に対し透過性
のある金属層を設けても、溶剤の透過を抑制することが
できるので、リソグラフィ工程に伴う電極材料の劣化や
有機ＥＬ層の劣化を防止してダークスポットの発生を抑
え、高寿命な電界発光素子を提供できるという効果を奏
する。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る電界発光素子の
製造方法の実施形態１を示す工程断面図。
製造方法の実施形態１を示す工程断面図。
【図２】実施形態１の変形例を示す断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る電界発光素子の
製造方法の実施形態２を示す工程断面図。
製造方法の実施形態２を示す工程断面図。
【図４】従来の電界発光素子の断面図。
【図５】従来の電界発光素子の平面説明図。
【図６】従来の電界発光素子の製造に用いられるハード
マスクの平面図。
マスクの平面図。
１０ 電界発光素子 １１ ガラス基板 １２ アノード電極 １２Ａ 第１金属膜 １３ 有機ＥＬ層 １４ 第１金属膜 １４Ａ カソード電極 １５ 第２金属膜 １６ フォトレジスト
Claims (8)
- 【請求項１】 有機ＥＬ層の両面に電極が設けられた電
界発光素子であって、前記有機ＥＬ層の一方の面に設け
られた前記電極が、当該有機ＥＬ層に接合する第１金属
膜と、前記第１金属膜より上に積層されるドライエッチ
ング可能な第２金属膜と、を備えることを特徴とする電
界発光素子。 - 【請求項２】 前記第１金属膜は、ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇ
などの低仕事関数の材料であることを特徴とする請求項
１記載の電界発光素子。 - 【請求項３】 前記第１金属膜は、ＩＴＯでなることを
特徴とする請求項１記載の電界発光素子。 - 【請求項４】 前記第１金属膜は、１０ｎｍ以下の膜厚
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の電界発光素子。 - 【請求項５】 有機ＥＬ層上に低仕事関数の第１金属膜
を形成する工程と、前記第１金属膜の上にドライエッチ
ング可能な第２金属膜を積層する工程と、前記第２金属
膜上にフォトレジストを露光・現像して電極パターンに
形成する工程と、前記第２金属膜をドライエッチングし
て前記第１金属膜を露出させる工程と、を備えることを
特徴する電界発光素子の製造方法。 - 【請求項６】 前記ドライエッチングの後に前記第１金
属膜を酸化させる酸化処理工程を備えることを特徴とす
る請求項５記載の電界発光素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記第１金属膜は、ＭｇＩｎ、ＭｇＡｇ
などの低仕事関数の材料であることを特徴とする請求項
５または請求項６に記載の電界発光素子の製造方法。 - 【請求項８】 前記第１金属膜は、ＩＴＯでなることを
特徴とする請求項５または請求項６に記載の電界発光素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21124197A JP3728615B2 (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 電界発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21124197A JP3728615B2 (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 電界発光素子及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005196204A Division JP3938191B2 (ja) | 2005-07-05 | 2005-07-05 | 電界発光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1140371A true JPH1140371A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3728615B2 JP3728615B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=16602634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21124197A Expired - Lifetime JP3728615B2 (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 電界発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3728615B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004273420A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-09-30 | General Electric Co <Ge> | 有機電子デバイスにおける欠陥の影響を軽減する電極 |
| JP2005158392A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Pioneer Electronic Corp | 有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法およびこれを用いる製造装置 |
| KR100731797B1 (ko) | 2005-01-20 | 2007-06-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 표시장치 및 그 제조 방법 |
| KR100835160B1 (ko) | 2006-06-26 | 2008-06-04 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이 및 그 제조 방법 |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP21124197A patent/JP3728615B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004273420A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-09-30 | General Electric Co <Ge> | 有機電子デバイスにおける欠陥の影響を軽減する電極 |
| JP2005158392A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Pioneer Electronic Corp | 有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法およびこれを用いる製造装置 |
| KR100731797B1 (ko) | 2005-01-20 | 2007-06-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 표시장치 및 그 제조 방법 |
| KR100835160B1 (ko) | 2006-06-26 | 2008-06-04 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3728615B2 (ja) | 2005-12-21 |
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