KR100835160B1 - 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
과제
격벽을 사용하지 않고 제 2 전극을 분할할 수 있고, 또한 포토레지스트로서 동일한 패턴의 정밀도를 사용해도, 제 2 전극의 분할 간격을 종래에 비하여 좁히는 것을 가능하게 한다.
해결수단
유기 EL 디스플레이 (11) 는, 기판 (12) 과, 기판 (12) 상에 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 1 전극 (13) 과, 제 1 전극 (13) 을 덮도록 형성된 유기 EL 층 (14) 과, 유기 EL 층 (14) 상에 제 1 전극 (13) 과 교차하는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 2 전극 (15) 을 구비하고 있다. 제 2 전극 (15) 상에는 제 2 전극 (15) 과 평행하게 형성된 복수의 제 2 전극 피복층 (16) 을 구비하고 있다. 제 2 전극 피복층 (16) 은, 제 2 전극 (15) 의 재료와 비교하여 제 2 전극용의 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료로 형성됨과 함께, 인접하는 제 2 전극 피복층 (16) 의 간격이 인접하는 제 2 전극 (15) 의 간격보다 넓게 설정되어 있다.
유기 일렉트로루미네선스 디스플레이, 유기 일렉트로루미네선스 소자
Description
도 1 의 (a) 는 일 실시형태의 유기 EL 디스플레이의 부분 모식 단면도, (b) 는 밀봉막을 생략한 개략 부분 사시도.
도 2 의 (a) 는 유기 EL 디스플레이의 제조 공정을 설명하는 개략 부분 사시도, (b) , (c) 는 유기 EL 디스플레이의 제조 공정을 설명하는 부분 모식 단면도.
도 3 의 (a) ∼ (c) 는 유기 EL 디스플레이의 제조 공정을 설명하는 부분 모식 단면도.
도 4 의 (a) , (b) 는 다른 실시 형태에 있어서의 유기 EL 디스플레이의 부분 모식 단면도.
도 5 는 다른 실시 형태에 있어서의 제 2 레지스트층의 형성 상태를 나타내는 부분 모식 단면도.
도 6 의 (a) , (b) 는 종래 기술에 있어서의 제조 공정의 일부를 나타내는 부분 모식 단면도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
S1 , S2 , S3 … 간격 11 … 유기 EL 디스플레이
12 … 기판 13 …제 1 전극.
14 … 유기 EL 층 15 … 제 2 전극
16 … 제 2 전극 피복층 17 … 레지스트층
18 … 밀봉막 20 … 제 2 전극 형성층
21 … 제 2 전극 피복층 형성층 22 … 제 1 레지스트층
23 … 제 2 레지스트층
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 평8-315981호
[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 평11-67461호
본 발명은, 유기 일렉트로루미네선스 (Organic Electro Luminescence) 디스플레이 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 자세하게는 유기 화합물의 일렉트로루미네선스 (이하, 일렉트로루미네선스를 EL 이라고 기재한 경우도 있음) 를 이용하여, 유기 EL 재료의 박막으로 이루어지는 발광층을 구비한 유기 EL 소자를 매트릭스 형상으로 배치한 유기 EL 디스플레이 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 유기 EL 디스플레이로서, 스트라이프 형상으로 형성된 제 1 전극 (양극) 과, 제 1 전극과 직교하는 스트라이프 형상의 제 2 전극 (음극) 을 구비하고, 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 유기 EL 층이 형성된, 소위 패시브 매트릭스형인 것이 있다. 이 유기 EL 디스플레이를 제조하는 경우, 유기 EL 층을 형 성한 후에 제 2 전극을 제 1 전극과 직교하는 평행한 스트라이프 형상으로 형성할 필요가 있다. 그러나, 유기 EL 재료는 수분에 약하기 때문에, 웨트 프로세스인 포토리소그래프법에 의해 제 2 전극을 형성하는 것은 어렵다. 그래서, 제 2 전극과 제 1 전극의 절연성 및 인접하는 제 2 전극끼리의 절연성을 확보하기 위하여, 제 2 전극과 평행하게 연장되는 복수의 격벽을 설치하는 것이 제안되고 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
또한, 유기 EL 층 상에 형성된 음극층에 대하여, 드라이 에칭을 행하여 음극을 형성하는 것이 제안되고 있다 (예를 들어, 특허 문헌 2 참조). 특허 문헌 2 의 방법에서는, 도 6(a) 에서 나타내는 바와 같이, 투명 기판 (51) 상에 스트라이프 형상의 양극 (52) 을 형성하고, 양극 (52) 및 투명 기판 (51) 상에 유기 EL 층 (53) 을 형성한다. 그리고, 유기 EL 층 (53) 상에 제 1 금속층 (54), 제 2 금속층 (55) 및 블로킹층 (56) 을 적층하고, 블로킹층 (56) 상에 포토레지스트 (57) 를 전극 패턴에 맞추어 형성한다. 블로킹층 (56) 은 제 2 금속층 (55) 의 결정 구조와 상이한 결정 구조를 가지고, 소정 패턴의 포토레지스트 (57) 를 포토리소그래피 공정에서 형성할 때, 현상액이나 수분 등이 제 1 금속층 (54) 이나 유기 EL 층 (53) 에 침입하는 것을 방지하는 역할을 한다. 도 6(a) 상태에서, 포토레지스트 (57) 를 에칭 마스크로하여 드라이 에칭을 행하고, 도 6(b) 에서 나타내는 바와 같이, 블로킹층 (56) 과 제 2 금속층 (55) 을 연속적으로 드라이 에칭한다. 다음으로, 포토레지스트 (57) 의 박리공정이 실시되고 포토레지스트 (57) 가 제거됨과 함께, 노출된 부분의 제 1 금속층 (54) 이 산화되어 절연부가 되고, 제 1 금 속층 (54), 제 2 금속층 (55), 블로킹층 (56) 의 3 층으로 구성된 스트라이프 형상의 음극이 형성된다.
유기 EL 디스플레이의 이점 중 하나로서 박형화가 가능하다는 점이 있다. 그러나, 특허 문헌 1 과 같이 격벽을 사용하여 제 2 전극을 분할하는 구성에서는, 제 2 전극을 확실하게 분할하기 위해서는 격벽을 높게 할 필요가 있고, 특허 문헌 1 에는 격벽의 높이 (두께) 는 1 ∼ 10 ㎛ 가 바람직하다고 되어 있다. 이 값은 제 1 전극, 제 2 전극 또는 유기 EL 층의 두께의 수 배부터 10 배 이상이 된다. 따라서, 유기 EL 디스플레이의 박형화에 있어서 마이너스가 된다. 또한, 제 2 전극을 분할할 수 있는 격벽의 선폭은 포토리소그래피 설비의 성능에 좌우되고, 현 상태에서는 15㎛ 정도이다.
또한, 유기 EL 재료는 수분이나 산소에 약하기 때문에, 유기 EL 소자를 밀봉할 필요가 있다. 종래 밀봉 수단으로서, 유리제 또는 스테인리스제의 밀봉캔 (커버 케이스) 이 사용되었으나, 밀봉캔을 사용한 구성은 유기 EL 디스플레이의 두께가 매우 증대하여 박형화에 지장을 초래한다. 그 때문에, 박형화를 추구하는 경우는 무기막에 의한 밀봉이 행해지고 있다. 그러나, 격벽의 높이가 높아지면 격벽의 그늘로 되어 있는 부분에 밀봉막이 증착되기 어려워져, 밀봉성이 저하된다고 하는 문제도 있다.
한편, 특허 문헌 2 와 같이 드라이 에칭으로 음극을 형성하는 방법에서는, 격벽을 사용하는 방법과 비교하여 박형화가 가능하고, 막 밀봉을 하는 경우의 밀봉 성에 관해서도 유리해진다. 그러나, 특허 문헌 2 의 경우, 1 회의 드라이 에칭에 의해 음극을 소정의 간격으로 분할하고 있기 때문에, 분할 간격은 포토레지스트 (57) 패턴의 정밀도가 직접 반영된다.
본 발명은 상기 종래의 문제을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 격벽을 사용하지 않고 제 2 전극을 분할할 수 있고, 또한 포토레지스트로서 동일한 패턴의 정밀도인 것을 사용해도 제 2 전극의 분할 간격을 종래에 비하여 좁힐 수 있는 유기 EL 디스플레이 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기의 목적을 달성하기 위하여 청구항 1 에 기재된 발명은, 유기 일렉트로루미네선스 소자가 매트릭스 형상으로 배치된 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이이다. 그리고 기판과, 상기 기판 상에 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 1 전극과, 상기 제 1 전극을 덮도록 형성된 유기 일렉트로루미네선스층과, 상기 유기 일렉트로루미네선스층 상에 상기 제 1 전극과 교차하는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 상에 상기 복수의 제 2 전극과 평행하게 형성된 복수의 제 2 전극 피복층을 구비한다. 상기 제 2 전극 피복층은, 상기 제 2 전극의 재료와 비교하여 상기 제 2 전극용의 에칭제에 대한 에칭 속도가 빠른 재료로 형성됨과 함께, 인접하는 상기 제 2 전극 피복층의 간격이 인접하는 상기 제 2 전극의 간격보다 넓게 설정되어 있다.
이 발명에서는, 격벽을 사용하지 않고 제 2 전극이 분할되어 있기 때문에, 격벽을 사용한 경우에 비하여 박형화를 도모할 수 있다. 또한, 유기 EL 디스플레이를 제조할 때에 포토레지스트로서 동일한 패턴의 정밀도인 것을 사용해도 제 2 전극의 분할 간격을 종래에 비하여 좁힐 수 있다.
청구항 2 에 기재된 발명은, 청구항 1 에 기재된 발명에 있어서 상기 제 2 전극 피복층은 무기의 비금속으로 형성되어 있다. 이 발명에서는, 제 2 전극의 재료와 비교하여 제 2 전극용 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료를 쉽게 입수할 수 있다.
청구항 3 에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2 에 기재된 발명에 있어서, 상기 각 제 2 전극 피복층 및 상기 각 제 2 전극의 일부를 덮음과 함께, 상기 각 제 2 전극에 따라 형성된 레지스트층이 설치되고, 상기 레지스트층의 폭 방향의 일단은 상기 각 제 2 전극의 폭 방향의 일단과 일치하도록 형성되어 있다. 본 발명에서, 레지스트층의 폭 방향의 일단의 위치를 어디로 할 것인가에 따라 제 2 전극의 간격이 설정되기 때문에, 인접하는 레지스트층의 간격이 넓어도 제 2 전극의 간격을 좁게 설정할 수 있다.
청구항 4 에 기재된 발명은, 청구항 1 ∼ 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극, 상기 유기 일렉트로루미네선스층, 상기 제 2 전극, 상기 제 2 전극 피복층의 노출 부분을 피복하는 밀봉막을 구비하고 있다. 이 발명에서는, 제 2 전극의 분할에 격벽을 사용하지 않는 것과, 더불어 유기 EL 디스플레이 보다 박형화을 도모할 수 있다.
청구항 5 에 기재의 발명은, 유기 일렉트로루미네선스 소자가 매트릭스 형상 으로 배치된 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이의 제조 방법이다. 그리고, 기판 상에 복수의 제 1 전극을 스트라이프 형상으로 형성하는 제 1 전극 형성 공정과, 상기 제 1 전극 형성 공정 후에 행해지고, 상기 제 1 전극을 덮도록 유기 일렉트로루미네선스층을 형성하는 유기 일렉트로루미네선스층 형성 공정과, 상기 유기 일렉트로루미네선스층 형성 공정 후에 행해지고, 상기 유기 일렉트로루미네선스층 상에 제 2 전극 형성층을 형성하는 제 2 전극 형성층 형성 공정을 구비하고 있다. 또한, 상기 제 2 의 전극 형성층 상에 제 2 전극 피복층 형성층을 형성하는 제 2 전극 피복층 형성층 형성 공정과, 상기 제 2 전극 피복층 형성층 상에 제 1 레지스트층을 형성하는 제 1 레지스트층 형성 공정과, 상기 제 2 전극 피복층 형성층을 에칭하여 스트라이프 형상의 제 2 전극 피복층을 형성하는 제 2 전극 피복층 형성 공정을 구비하고 있다. 또한, 상기 제 2 전극 피복층에서 노출된 제 2 전극 형성층의 일부를 덮도록 제 2 레지스트층을 형성하는 제 2 레지스트층 형성 공정과, 상기 제 2 전극 형성층을 드라이 에칭하여 스트라이프 형상의 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극 형성 공정을 구비하고 있다.
이 발명에서는, 제 1 전극을 덮는 유기 EL 층 상에 형성된 제 2 전극 형성층을 드라이 에칭에 의해 에칭함으로서 제 2 전극이 분할 형성된다. 따라서, 격벽을 사용하여 제 2 전극을 분할하는 방법과 비교하여 박형화가 가능하게 된다. 또한, 제 2 전극 형성층을 드라이 에칭할 때의 마스크 역할을 하는 레지스트층이 1 단계에서 형성되는 것이 아니라 2 단계에서 형성된다. 제 1 단계에서는, 분할 후의 제 2 전극 간격보다 넓은 간격으로 형성된 제 1 레지스트층을 마스크로서 사용하는 에칭에 의해 제 2 전극 피복층이 소정의 폭으로 에칭되고, 제 2 단계에서는, 제 2 전극 피복층의 에칭된 부분의 일부를 덮는 제 2 레지스트층과, 제 2 전극 피복층이 마스크가 되어 제 2 전극 형성층의 에칭이 행해진다. 따라서, 포토레지스트로서 동일한 패턴의 정밀도의 것을 사용해도, 제 2 전극의 분할 간격을 종래에 비하여 좁힐 수 있다.
청구항 6 에 기재에 발명은, 청구항 5 에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 1 레지스트층을 제거한 후에 상기 제 2 레지스트층을 형성한다. 이 발명에서는, 제 1 레지스트층을 제거하지 않고 제 2 레지스트층을 형성하는 경우와 비교하여, 제 2 레지스트층을 양호한 정밀도로 형성할 수 있다.
청구항 7 에 기재된 발명은, 청구항 5 또는 청구항 6 에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 2 전극 형성 공정의 종료 후, 상기 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극, 상기 유기 일렉트로루미네선스층, 상기 제 2 전극, 상기 제 2 전극 피복층 및 상기 제 2 레지스트층의 노출 부분을 피복하는 밀봉막을 형성하는 밀봉막 형성 공정을 구비하고 있다. 이 발명에서는, 유기 EL 소자의 밀봉을 캔 밀봉으로 행하는 경우와 비교하여 박형화된 유기 EL 디스플레이를 제조할 수 있다.
청구항 8 에 기재된 발명은, 청구항 7 에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 2 전극 피복층과 상기 밀봉막은 동일한 재료로 형성된다. 이 발명에서는, 제 2 전극 피복층과 밀봉막을 다른 재료로 형성하는 경우와 비교하여 유기 EL 디스플레이의 제조에 사용하는 재료의 종류를 줄일 수 있다.
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
이하, 본 발명을 구체화한 일 실시형태를 도 1 ∼ 도 3 에 근거하여 설명한다. 또한, 도 1 ∼ 도 3 은, 유기 EL 디스플레이의 구성을 모식적으로 나타낸 것으로, 도시의 편의상, 일부의 치수를 과장하여 알기 쉽게 하였으므로, 각각의 부분의 폭, 길이, 두께 등의 치수비는 실제 비와 상이하다.
도 1(b) 는 밀봉막을 생략한 유기 EL 디스플레이의 개략 사시도이다. 도 1(a), (b) 에서 나타내는 바와 같이, 유기 EL 디스플레이 (11) 는 기판 (12) 과, 기판 (12) 상에 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 1 전극 (13) 과, 제 1 전극 (13) 을 덮도록 형성된 유기 EL 층 (14;유기 일렉트로루미네선스층) 과, 유기 EL 층 (14) 상에 제 1 전극 (13) 과 교차하는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 2 전극 (15) 을 구비하고 있다. 제 2 전극 (15) 상에는, 제 2 전극 (15) 과 평행하게 형성된 복수의 제 2 전극 피복층 (16) 을 구비하고 있고, 인접하는 제 2 전극 피복층 (16) 의 간격 S1 이 인접하는 제 2 전극 (15) 의 간격 S2 보다 넓게 설정되어 있다. 또한, 각 제 2 전극 피복층 (16) 및 각 제 2 전극 (15) 의 일부를 덮음과 함께, 각 제 2 전극 (15) 에 따라 형성된 레지스트층 (17) 이 형성되고, 레지스트층 (17) 의 폭 방향의 일단 (도 1(a) 에 있어서의 우측단) 은 각 제 2 전극 (15) 의 폭 방향의 일단과 일치하도록 형성되어 있다.
도 1(a) 에서 나타내는 바와 같이, 유기 EL 디스플레이 (11) 는, 기판 (12) 상에 형성된 제 1 전극 (13), 유기 EL 층 (14), 제 2 전극 (15), 제 2 전극 피복층 (16) 및 레지스트층 (17) 의 노출 부분을 피복하는 밀봉막 (18) 을 구비하고 있다. 유기 EL 디스플레이 (11) 는, 제 1 전극 (13) 과 제 2 전극 (15) 의 각 교차부 에 있어서, 양 전극 (13), (15) 사이에 유기 EL 층 (14) 이 형성된 상태에서 각각 유기 EL 소자 (유기 일렉트로루미네선스 소자) 가 형성되어 있고, 기판 (12) 상에 유기 EL 소자가 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.
기판 (12) 으로서 투명한 유리 기판이 사용되고 있다.
제 1 전극 (13) 은 양극을 구성함과 함께, 공지된 유기 EL 소자에서 투명 전극으로 사용되는 ITO (인듐 주석 산화물) 에 의해 형성되어 있다.
유기 EL 층 (14) 은, 제 1 전극 (13) 측으로부터 순서대로 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 적층되어 형성되어 있다.
제 2 전극 (15) 은 음극을 구성함과 함께, 유기 EL 소자의 음극에 적합한 금속, 예를 들어, 은 (Ag) 또는 알루미늄 (Al) 에 의해 형성되고, 광반사성을 갖고 있다. 유기 EL 소자는, 유기 EL 층 (14) 에서 발하여진 광이 기판 (12) 측으로부터 취출되는 (출사되는) 소위 보텀 에미션 타입으로 구성되어 있다.
제 2 전극 피복층 (16) 은, 제 2 전극 (15) 의 재료와 비교하여 제 2 전극 (15) 용의 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료로 형성되어 있다. 이 실시 형태에서는 제 2 전극 피복층 (16) 의 재료로서 무기의 비금속이 사용되고 있다. 구체적으로, 제 2 전극 피복층 (16) 은 질화 규소로 형성되어 있다.
레지스트층 (17) 은 광경화 타입의 수지로 형성되어 있다. 인접하는 레지스트층 (17) 의 간격 S3 은, 인접하는 제 2 전극 피복층 (16) 의 간격 S1 과 동일하게 형성되어 있다.
밀봉막 (18) 은 제 1 전극 (13), 유기 EL 층 (14) , 제 2 전극 (15), 제 2 전극 피복층 (16) 및 레지스트층 (17) 의 노출 부분, 즉, 밀봉막 (18) 이 형성되기 전의 상태에 있어서 노출되어 있는 부분을 덮도록 형성되어 있다. 단, 제 1 전극 (13) 의 취출부 및 제 2 전극 (15) 의 취출부, 즉, 단자부에는 밀봉막 (18) 은 형성되지 않는다. 밀봉막 (18) 은, 제 2 전극 피복층 (16) 과 동일한 재료인 질화 규소로 형성되어 있다.
다음으로, 유기 EL 디스플레이 (11) 의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 제 1 전극 형성 공정에 있어서, 기판 (12) 상에 복수의 제 1 전극 (13) 을 스트라이프 형상으로 형성한다. 구체적으로, 기판 (12) 상에 투명 전극을 구성하는 ITO 막을 형성한다. ITO 막은 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온화 증착법 등의 공지된 박막 형성 방법에 따라 형성된다. 다음으로, 이 ITO 막에 대하여 에칭을 행하고, 제 1 전극 (13) 을 스트라이프 형상으로 형성한다.
다음으로, 도 2(a) 에서 나타내는 바와 같이, 제 1 전극 (13) 사이를 채우듯이 절연막 (19) 을 형성한다. 절연막 (19) 은, 포지티브형 레지스트를 사용한 포토리소그래피법에 의해 형성된다.
다음으로, 유기 일렉트로루미네선스층 형성 공정에 있어서, 제 1 전극 (13) 및 절연막 (19) 을 덮도록 유기 EL 층 (14) 을 형성한다. 유기 EL 층 (14) 은, 유기 EL 층 (14) 을 구성하는 각 층이 공지의 진공 증착법에 의해 순차적으로 형성되는 것으로 형성된다. 각 층의 두께는, 예를 들어, 1 ∼100㎚ 의 범위이다.
다음으로, 제 2 전극 형성층 형성 공정에 있어서, 유기 EL 층 상에 제 2 전극 형성층 (20) 을 형성한다. 제 2 전극 형성층 (20) 은 Ag 또는 Al 을 증착함 으로써 형성된다. 그 결과, 도 2(b) 에 나타나는 상태가 된다.
다음으로, 제 2 전극 피복층 형성층 형성 공정에 있어서, 제 2 전극 형성층 (20) 상에 제 2 전극 피복층 형성층 (21) 을 형성한다. 제 2 전극 피복층 형성층 (21) 은, 제 2 전극 형성층 (20) 이 형성된 후, 진공의 일환으로 공지된 플라즈마 CVD 법으로 질화 규소를 막형성함으로써 형성된다. 제 2 전극 피복층 형성층 (21) 은 도 2(c) 에서 나타내는 바와 같이, 유기 EL 층 (14) 및 제 2 전극 형성층 (20) 의 단면을 덮는 상태로 형성된다.
다음으로, 제 1 레지스트층 형성 공정에 있어서, 제 2 전극 피복층 형성층 (21) 상에 제 1 레지스트층 (22) 을 형성한다. 그리고, 도 2(c) 에서 나타내는 바와 같이, 제 2 전극 피복층 형성층 (21) 의 에칭해야 할 부분을 제외한 지점에 제 1 레지스트층 (22) 이 형성된다. 제 1 레지스트층 (22) 은, 포토레지스트를 사용하여 포토리소그래피로 형성하여도, 광경화 타입의 수지를 잉크젯 또는 인쇄에 의해 제 1 레지스트층 (22) 을 형성해야 할 지점에 도포한 후, 광조사를 행하여 경화시킴으로서 형성해도 된다. 제 2 전극 피복층 형성층 (21) 이 제 2 전극 형성층 (20) 및 유기 EL 층 (14) 의 단부를 덮도록 형성되어 있기 때문에, 포토리소그래피로 형성하여도, 유기 EL 층 (14) 에 악영향을 미치지 않는다.
다음으로, 제 2 전극 피복층 형성 공정에 있어서, 제 2 전극 피복층 형성층 (21) 을 드라이 에칭하여 스트라이프 형상의 제 2 전극 피복층 (16) 을 형성한다. 드라이 에칭은, 에칭 가스로서 3불화질소 (NF3) 또는 6불화황 (SF6) 을 사용하여 행해진다. 그 결과, 도 3(a) 에서 나타내는 바와 같이, 제 2 전극 피복층 (16) 이 간격 S1 를 두고 형성된 상태가 된다.
다음으로, 제 1 레지스트층 제거 공정에 있어서, 제 1 레지스트층 (22) 을 제거한다. 제 1 레지스트층 (22) 은 Ar, N2 등의 불활성 가스 단체 또는 그것들의 조합 등에 의한 에칭에 의해 제거된다.
다음으로, 제 2 레지스트층 형성 공정에 있어서, 제 2 전극 피복층 (16) 에서 노출된 제 2 전극 형성층 (20) 의 일부를 덮도록 제 2 레지스트층 (23) 을 형성한다. 제 2 레지스트층 (23) 은, 광경화 타입의 수지를 잉크젯 또는 인쇄에 의해 제 2 레지스트층 (23) 을 형성해야 할 지점에 도포한 후, 광조사를 실시하여 경화시킴으로서 형성된다. 제 2 레지스트층 (23) 을 포토레지스트를 사용한 포토리소그래피법에 의해 형성하면, 제 1 레지스트층 (22) 을 형성하는 경우와 상이하게, 포토레지스트층을 현상할 때에 수분이 제 2 전극 형성층 (20) 에 부착되기 때문에 바람직하지 않다. 제 2 레지스트층 (23) 은, 최종 제품인 유기 EL 디스플레이 (11) 에 레지스트층 (17) 으로서 남는다. 제 2 레지스트층 (23) 의 간격 S3 은, 인접하는 제 2 전극 피복층 (16) 의 간격 S1 과 동일하게 형성된다. 그 결과, 도 3(b) 에서 나타내는 상태가 된다.
다음으로, 제 2 전극 형성 공정에 있어서, 제 2 전극 형성층 (20) 을 드라이 에칭하여 스트라이프 형상의 제 2 전극 (15) 을 형성한다. 드라이 에칭은, 에칭 가스로서 아르곤 가스를 사용하여 행해진다. 또한, 제 2 전극 형성층 (20) 을 Al 으로 형성한 경우에는, 에칭 가스에 염소계의 가스 (CCl4-O2) 등을 사용해도 된다. 그 결과, 도 3(c) 에서 나타내는 바와 같이, 제 2 전극 (15) 이 간격 S2 를 두고 형성된 상태가 된다. 제 2 레지스트층 (23) 을 형성할 때, 제 1 레지스트층 (22) 과 1/2 피치 엇갈리는 상태로 형성하면, 제 2 전극 (15) 의 간격 S2 는 제 2 레지스트층 (23) 의 간격 S3 의 1/2 크기가 된다.
다음으로, 밀봉막 형성 공정에서 밀봉막 (18) 이 형성된다. 밀봉막 (18) 은, 제 2 전극 (15) 이 형성된 후, 공지된 플라즈마 CVD 법에 의해 질화 규소가 증착됨으로서 형성된다. 그리고, 도 1(a) 에서 나타내는 바와 같이, 유기 EL 디스플레이 (11) 가 완성된다.
이 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 효과를 얻을 수 있다.
(1) 유기 EL 디스플레이 (11) 는, 유기 EL 층 (14) 상에 스트라이프 형상으로 제 2 전극 (15) 을 형성할 때에 격벽으로 제 2 전극 (15) 을 분할하는 것이 아니라, 제 2 전극 형성층 (20) 을 드라이 에칭함으로서 제 2 전극 (15) 을 형성한다. 따라서, 격벽을 사용하여 전극을 분할하는 구성과 비교하여, 박형화가 가능하게 된다.
(2) 제 2 전극 형성층 (20) 을 드라이 에칭할 때, 마스크의 역할을 수행하는 레지스트층 (17) 이, 1 단계에서 형성되는 것이 아니라 2 단계에서 형성된다. 제 1 단계에서는, 분할 후의 제 2 전극 (15) 의 간격보다 넓은 간격으로 형성된 제 1 레지스트층 (22) 을 마스크로서 사용하는 에칭으로, 제 2 전극 (15) 의 재료와 비교하여 제 2 전극용의 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료로 형성된 제 2 전극 피복층 (16) 이 소정의 폭으로 에칭된다. 제 2 단계에서는, 제 2 전극 피복층 (16) 의 에칭된 부분의 일부를 덮는 제 2 레지스트층 (23) 과, 제 2 전극 피복층 (16) 이 마스크가 되어 제 2 전극 형성층 (20) 의 에칭이 행해진다. 인접하는 제 2 전극 (15) 의 간격 S2 는, 제 1 레지스트층 (22) 또는 제 2 레지스트층 (23) 의 간격과 동일하게 형성되는 것이 아니라, 제 2 레지스트층 (23) 의 일단의 위치에 의해 설정되고, 제 2 레지스트층 (23) 의 간격 S3 이 넓더라도 제 2 전극 (15) 의 간격 S2 를 좁게 설정할 수 있다. 따라서, 레지스트로서 동일한 패턴의 정밀도의 것을 사용해도, 제 2 전극 (15) 의 분할 간격을 종래에 비하여 좁힐 수 있다. 그 결과, 유기 EL 디스플레이 (11) 의 개구율을 크게 할 수 있어, 동일한 밝기로 소비 전력을 낮출 수 있다.
(3) 제 2 전극 피복층 (16) 및 제 2 전극 형성층 (20) 상에 형성되는 제 2 레지스트층 (23) 의 폭 방향의 일단의 위치를 변경함으로써, 제 2 전극 (15) 의 간격 S2 를 제 2 레지스트층 (23) 을 형성할 때의 위치 정밀도의 범위에서 자유롭게 설정할 수 있다. 제 2 전극 (15) 의 간격 S2 는 현상태의 포토리소그래피를 사용하여 형성할 수 있는 제 2 레지스트층 (23) 의 간격 S3 의 1/2 로, 용이하게 할 수 있다.
(4) 제 2 전극 피복층 (16) 은 무기의 비금속으로 형성되어 있다. 따라서, 제 2 전극 (15) 의 재료와 비교하여 제 2 전극용 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료를 쉽게 입수할 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물이나 질화물을 사용 함으로서, 제 2 전극용의 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료를 쉽게 입수할 수 있다.
(5) 제 1 레지스트층 (22) 을 제거한 후에 제 2 레지스트층 (23) 을 형성하기 때문에, 제 1 레지스트층 (22) 을 제거하지 않고 제 2 레지스트층 (23) 을 형성하는 경우와 비교하여, 제 2 레지스트층 (23) 을 양호한 정밀도로 형성할 수 있다.
(6) 기판 (12) 상에 형성된 제 1 전극 (13), 유기 EL 층 (14), 제 2 전극 (15), 제 2 전극 피복층 (16) 및 레지스트층 (17) 의 노출 부분을 피복하는 밀봉막 (18) 을 구비하고 있다. 따라서, 유기 EL 소자의 밀봉을 캔 밀봉으로 행하는 경우와 비교하여, 박형화된 유기 EL 디스플레이 (11) 를 제조할 수 있다.
(7) 제 2 전극 피복층 (16) 과 밀봉막 (18) 은 동일한 재료로 형성된다. 따라서, 제 2 전극 피복층 (16) 과 밀봉막 (18) 을 다른 재료로 형성한 경우와 비교하여, 유기 EL 디스플레이 (11) 의 제조에 사용하는 재료의 종류를 줄일 수 있어, 제조가 용이해진다.
실시 형태는 상기에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 다음과 같이 구체화 해도 된다.
○ 제 2 전극 피복층 (16) 을 형성하는 무기의 비금속 재료는 질화 규소에 한정되지 않고, 예를 들어, 산화 규소 등의 금속 산화물이어도 된다.
○ 제 2 전극 피복층 (16) 은, 제 2 전극 (15) 의 재료와 비교하여 제 2 전극용의 에칭제에 대한 에칭 속도가 빠른 재료로 형성되어 있으면 되고, 무기의 비금속에 한정되지 않고, 금속이나 수지이어도 된다. 제 2 전극 피복층 (16) 의 재료에 금속을 사용하는 경우에는, 제 2 전극 피복층 (16) 이 제 2 전극 (15) 의 일부를 구성하는 것이 되기 때문에, 도 4(a) 에서 나타내는 바와 같이, 제 2 전극 피복층 (16) 은 유기 EL 층 (14) 이나 제 2 전극 (15) 의 단부를 덮지 않은 상태에서 제 2 전극 (15) 상에 적층된다. 또한, 제 1 레지스트층 (22) 의 형성은 포토리소그래피로 행할 수 없으며, 광경화 타입의 수지를 잉크젯 또는 인쇄에 의해 제 1 레지스트층 (22) 을 형성해야 할 지점에 도포한 후, 광조사를 실시하여 경화시킴으로써 행해진다. 이 경우, 금속제의 제 2 전극 피복층 (16) 이 제 2 전극 (15) 에 적층됨으로써, 동일한 전류를 흘려 보내는 데 필요한 제 2 전극 (15) 의 두께를 얇게 할 수 있다.
○ 제 2 전극 피복층 (16) 을 질화 규소로 형성한 경우, 에칭제는 3불화질소 또는 6불화황에 한정되지 않고, 예를 들어, CF4 , C2F6 , C5F8 등의 불소 화합물을 사용하거나, 불소 화합물의 혼합물을 사용하거나, 불소 화합물에 O2 , H2 또는 불활성 가스를 혼합해도 된다.
○ 제 2 전극 피복층 (16) 의 재료는, 제 2 전극 (15) 의 재료와 비교하여 제 2 전극용 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료이면 되고, 제 2 전극 형성층 (20) 을 에칭할 때에 제 2 전극 피복층 (16) 이 다소 에칭되어도 된다. 즉, 제 2 전극 형성층 (20) 의 에칭이 완료될 때까지, 에칭용의 마스크의 기능을 유지할 수 있다면, 제 2 전극 피복층 (16) 의 두께가 얇아져도 된다.
○ 제 2 전극 (15) 을 형성한 후에 밀봉막 (18) 을 형성하는 경우, 제 2 레 지스트층 (23) 을 제거한 후 밀봉막 형성 공정을 행하여도 된다. 이 경우, 유기 EL 디스플레이 (11) 는 도 4(b) 에서 나타내는 바와 같이, 제 2 전극 피복층 (16) 상에 밀봉막 (18) 이 형성되기 때문에, 유기 EL 디스플레이 (11) 에 레지스트층 (17) 이 존재하지 않고, 더욱 박형화가 가능하게 된다.
○ 제 2 레지스트층 (23) 을 형성하는 경우, 제 1 레지스트층 (22) 을 제거하지 않고 도 5 에서 나타내는 바와 같이, 제 1 레지스트층 (22) 상에 제 2 레지스트층 (23) 을 형성하도록 해도 된다. 이 경우, 제 1 레지스트층 (22) 의 제거 작업이 불필요해진다.
○ 밀봉막 (18) 의 재료는, 제 2 전극 피복층 (16) 과 동일한 재료로 할 필요는 없다.
○ 제 1 전극 (13) 사이에 형성된 절연막 (19) 을 생략해도 된다. 그러나, 절연막 (19) 을 설치하는 쪽이 인접하는 제 1 전극 (13) 끼리의 절연이 확실해 질 뿐만 아니라, 제 1 전극 (13) 상에 순차적으로 적층되는 유기 EL 층 (14) 및 제 2 전극 형성층 (20) 이 평탄한 상태에서 적층되고, 절연막 (19) 을 형성하지 않는 경우와 비교하여, 에칭 등의 처리가 원활히 행해진다.
○ 유기 EL 층 (14) 을 산소나 수분으로부터 보호하기 위한 밀봉 수단으로서 밀봉막을 설치하는 대신에 캔 밀봉을 행하여도 된다.
○ 제 1 전극 (13) 과 제 2 전극 (15) 은 교차되어 있으면 되고, 반드시 직교가 아니어도 된다.
○ 유기 EL 층 (14) 의 구성은, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수 송층 및 전자 주입층의 구성에 한정되지 않고, 적어도 발광층을 포함하는 구성이면 된다. 예를 들어, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층의 3 층 구성 또는 발광층을 사이에 두고 정공 주입 수송층과 전자 주입 수송층을 형성한 3 층 구성이어도 된다. 또한, 발광층의 재료에 따라서는 유기 EL 층 (14) 을 발광층만으로 구성해도 된다.
○ 기판 (12) 은 유리에 한정되지 않고, 투명한 수지 기판이나 필름이어도 된다.
○ 제 1 전극 (13) 이 양극으로 제 2 전극 (15) 이 음극으로 한정되지 않고, 제 1 전극 (13) 을 음극, 제 2 전극 (15) 을 양극으로 해도 된다.
○ 유기 EL 디스플레이 (11) 는, 소위 보텀 에미션형에 한정되지 않고, 기판 (12) 과 반대측에서 광이 출사하는 탑 에미션형의 구성이어도 된다. 탑 에미션형의 경우, 기판 (12) 및 기판 (12) 측에 배치되는 제 1 전극 (13) 은 투명하지 않아도 된다.
○ 제 1 전극 (13) 을 구성하는 투명 전극은 ITO 에 한정되지 않고, IZO (인듐 아연 산화물), ZnO (산화 아연), SnO2 (산화 주석) 등을 사용할 수 있다.
○ 제 2 전극 (15) 은, 은이나 알루미늄에 한정되지 않고, 종래 사용되고 있는 공지의 음극 재료 등을 사용할 수 있고, 예를 들어, 금, 동, 크롬 등의 금속이나 이것들의 합금 등을 사용해도 된다.
○ 제 2 전극 (15) 은 광반사 기능을 구비하지 않아도 된다.
○ 제 1 전극 형성 공정에서는, 미리 제 1 전극 (13) 이 형성된 기판 (12) 을 준비해도 된다.
본 발명에 의하면, 격벽을 사용하지 않고 제 2 전극을 분할할 수 있고, 또한 포토레지스트로서 동일한 패턴의 정밀도의 것을 사용해도, 제 2 전극의 분할 간격을 종래에 비하여 좁힐 수 있는 유기 EL 디스플레이 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
Claims (9)
- 유기 일렉트로루미네선스 소자가 매트릭스 형상으로 배치된 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이로서,기판과,상기 기판 상에 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 1 전극과,상기 제 1 전극을 덮도록 형성된 유기 일렉트로루미네선스층과,상기 유기 일렉트로루미네선스층 상에, 상기 제 1 전극과 교차하는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 제 2 전극과,상기 제 2 전극 상에, 상기 복수의 제 2 전극과 평행하게 형성된 복수의 제 2 전극 피복층을 구비하고,상기 제 2 전극 피복층은, 상기 제 2 전극의 재료와 비교하여 상기 제 2 전극용의 에칭제에 대하여 에칭 속도가 빠른 재료로 형성됨과 함께, 인접하는 상기 제 2 전극 피복층의 간격이 인접하는 상기 제 2 전극의 간격보다 넓게 설정되어 있는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 전극 피복층은 무기의 비금속으로 형성되어 있는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 각 제 2 전극 피복층 및 상기 각 제 2 전극의 일부를 덮음과 함께 상기 각 제 2 전극을 따라 형성된 레지스트층이 형성되고, 상기 레지스트층의 폭 방향의 일단은 상기 각 제 2 전극의 폭 방향의 일단과 일치하도록 형성되어 있는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극, 상기 유기 일렉트로루미네선스층, 상기 제 2 전극, 상기 제 2 전극 피복층의 노출 부분을 피복하는 밀봉막을 구비하고 있는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이.
- 유기 일렉트로루미네선스 소자가 매트릭스 형상으로 배치된 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이의 제조 방법으로서,기판 상에 복수의 제 1 전극을 스트라이프 형상으로 형성하는 제 1 전극 형성 공정과,상기 제 1 전극 형성 공정 후에 행해지고, 상기 제 1 전극을 덮도록 유기 일렉트로루미네선스층을 형성하는 유기 일렉트로루미네선스층 형성 공정과,상기 유기 일렉트로루미네선스층 형성 공정 후에 행해지고, 상기 유기 일렉트로루미네선스층 상에 제 2 전극 형성층을 형성하는 제 2 전극 형성층 형성 공정과,상기 제 2 의 전극 형성층 상에 제 2 전극 피복층 형성층을 형성하는 제 2 전극 피복층 형성층 형성 공정과,상기 제 2 전극 피복층 형성층 상에 제 1 레지스트층을 형성하는 제 1 레지스트층 형성 공정과,상기 제 2 전극 피복층 형성층을 에칭하여 스트라이프 형상의 제 2 전극 피복층을 형성하는 제 2 전극 피복층 형성 공정과,상기 제 2 전극 피복층으로부터 노출된 제 2 전극 형성층의 일부를 덮도록 제 2 레지스트층을 형성하는 제 2 레지스트층 형성 공정과,상기 제 2 전극 형성층을 드라이 에칭하여 스트라이프 형상의 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극 형성 공정을 구비한 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 1 레지스트층을 제거한 후에 상기 제 2 레지스트층을 형성하는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이의 제조 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 제 2 전극 형성 공정의 종료 후, 상기 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극, 상기 유기 일렉트로루미네선스층, 상기 제 2 전극, 상기 제 2 전극 피복층 및 상기 제 2 레지스트층의 노출 부분을 피복하는 밀봉막을 형성하는 밀봉막 형성 공 정을 구비하고 있는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 2 전극 피복층과 상기 밀봉막은 동일한 재료로 형성되는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 기판 상에 형성된 상기 제 1 전극, 상기 유기 일렉트로루미네선스층, 상기 제 2 전극, 상기 제 2 전극 피복층의 노출 부분을 피복하는 밀봉막을 구비하고 있는 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |