JP2001126864A - 有機エレクトロルミネッセンス装置 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光発生層上にカラーパターンニングを施すこ
とができ、薄い透明基板が不要で、かつ、耐湿性が高い
有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。 【解決手段】 カラーフィルター層１１５、光発生層１
１７及び基板１１３が一つに統合されたカラーの有機エ
レクトロルミネッセンス装置１５１であり、上記光発生
層１１７は基板１１３とカラーフィルター層１１５との
間に設けられている。本発明では、光発生層１１７を酸
素や水分から保護すると共に、カラーフィルター層１１
５のための台を供給することを目的として、光発生層１
１７の上に積層された窒化ケイ素や類似の材料からなる
透明保護層１２０が構成要件とされる。保護層が十分な
密度を有すると共に欠陥のないものとするために、カラ
ープラズマ被覆や類似の処理が保護層を被覆させるため
に用いられる。
とができ、薄い透明基板が不要で、かつ、耐湿性が高い
有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。 【解決手段】 カラーフィルター層１１５、光発生層１
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レクトロルミネッセンス装置１５１であり、上記光発生
層１１７は基板１１３とカラーフィルター層１１５との
間に設けられている。本発明では、光発生層１１７を酸
素や水分から保護すると共に、カラーフィルター層１１
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１７の上に積層された窒化ケイ素や類似の材料からなる
透明保護層１２０が構成要件とされる。保護層が十分な
密度を有すると共に欠陥のないものとするために、カラ
ープラズマ被覆や類似の処理が保護層を被覆させるため
に用いられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネッセンス装置に関するものであり、より具体的にはカ
ラーエレクトロルミネッセンス装置に関する。
ネッセンス装置に関するものであり、より具体的にはカ
ラーエレクトロルミネッセンス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置
は薄膜技術の進歩に伴ってより安い製造コスト及びより
長い耐用年数を得たこと等もあり、ビジュアル装置とし
て益々利用されるようになりつつある。一般的にＥＬ装
置は、電気が流れ込んだ時に光を放射するＥＬ層を含む
複数の透明層から形成される。装置は通常、ＥＬ層の他
に基盤と基板上の２つの電極を含み、ＥＬ層はこれらの
電極の間に設けられる。ＥＬ層は無機又は有機ＥＬ材料
のいずれかから構成することが出来るが、これらはそれ
ぞれに独自の化学特性、製造工程、利点及び欠点を持っ
ている。ＥＬ装置は代表的には静的に又はアドレス可能
に構成される。静的ＥＬ装置は単一のディスプレイ素子
を有し、これが単一ユニットとしてオン・オフされるこ
とで単一の絵が表現されるものであり、アドレス可能Ｅ
Ｌ装置は個別に制御される画素を含み、これらを利用し
てあらゆる絵、即ち表示を作り出すことが出来る。
は薄膜技術の進歩に伴ってより安い製造コスト及びより
長い耐用年数を得たこと等もあり、ビジュアル装置とし
て益々利用されるようになりつつある。一般的にＥＬ装
置は、電気が流れ込んだ時に光を放射するＥＬ層を含む
複数の透明層から形成される。装置は通常、ＥＬ層の他
に基盤と基板上の２つの電極を含み、ＥＬ層はこれらの
電極の間に設けられる。ＥＬ層は無機又は有機ＥＬ材料
のいずれかから構成することが出来るが、これらはそれ
ぞれに独自の化学特性、製造工程、利点及び欠点を持っ
ている。ＥＬ装置は代表的には静的に又はアドレス可能
に構成される。静的ＥＬ装置は単一のディスプレイ素子
を有し、これが単一ユニットとしてオン・オフされるこ
とで単一の絵が表現されるものであり、アドレス可能Ｅ
Ｌ装置は個別に制御される画素を含み、これらを利用し
てあらゆる絵、即ち表示を作り出すことが出来る。
【０００３】また、ＥL装置は時にカラーディスプレイ
として利用されることもあるが、有機ＥＬディスプレイ
の場合は困難を伴う。この困難は、(ａ)光発生層（電極
及び有機ＥＬ材料）が一般的に装置を真空から出す前、
又はカラーパターンニングを実施する前に、湿気や酸素
から守る為の保護封止を必要とすること、（ｂ）この目
的に好適な保護材料の形成には耐湿性、耐酸素性のある
良好な密度を得る為に通常は高温の製造法が利用される
こと、そして（ｃ）一般的に高温処理は有機ＥＬ材料を
破壊又は損傷することから生じる。恐らく最も単純な構
成としては、光発生層（電極及び有機ＥＬ材料）を基板
上に成膜し、その光発生層上に更に光フィルタを形成す
ることが出来れば良いのであるが、カラーフィルターの
パターニング工程においては装置を製造中に移動したり
フォトリソグラフィーや水溶液を利用することも多く、
上述の問題がカラーフィルターを有機ＥＬ層上に作成す
ることを阻んでいた。
として利用されることもあるが、有機ＥＬディスプレイ
の場合は困難を伴う。この困難は、(ａ)光発生層（電極
及び有機ＥＬ材料）が一般的に装置を真空から出す前、
又はカラーパターンニングを実施する前に、湿気や酸素
から守る為の保護封止を必要とすること、（ｂ）この目
的に好適な保護材料の形成には耐湿性、耐酸素性のある
良好な密度を得る為に通常は高温の製造法が利用される
こと、そして（ｃ）一般的に高温処理は有機ＥＬ材料を
破壊又は損傷することから生じる。恐らく最も単純な構
成としては、光発生層（電極及び有機ＥＬ材料）を基板
上に成膜し、その光発生層上に更に光フィルタを形成す
ることが出来れば良いのであるが、カラーフィルターの
パターニング工程においては装置を製造中に移動したり
フォトリソグラフィーや水溶液を利用することも多く、
上述の問題がカラーフィルターを有機ＥＬ層上に作成す
ることを阻んでいた。
【０００４】従って、カラー有機ＥＬ装置の製作には一
般的に２つの手法が採られている。第一の手法において
は、透明基板上に最初にカラーフィルターが成膜され、
封止及び平坦化される。その後に光発生層をカラーフィ
ルター上に形成するのであるが、この場合、表示は透明
基板を通じ、カラーフィルターを通じて行われる。第二
の手法においては、異なる有機ＥＬ材料を使用し、それ
ぞれに特定の色の光を生じさせる。この第二の手法は、
異なる有機ＥＬ材料を堆積し、パターニングするプロセ
スの為に困難かつ高コストとなってしまう。
般的に２つの手法が採られている。第一の手法において
は、透明基板上に最初にカラーフィルターが成膜され、
封止及び平坦化される。その後に光発生層をカラーフィ
ルター上に形成するのであるが、この場合、表示は透明
基板を通じ、カラーフィルターを通じて行われる。第二
の手法においては、異なる有機ＥＬ材料を使用し、それ
ぞれに特定の色の光を生じさせる。この第二の手法は、
異なる有機ＥＬ材料を堆積し、パターニングするプロセ
スの為に困難かつ高コストとなってしまう。
【０００５】アドレス可能装置の場合、各画素中の３色
各々を個々に制御するために更に多数の、そして一般的
にはより複雑なパターニングをしなければならない為、
上述の問題は大きくなり、高い解像度を得ることが難し
い。
各々を個々に制御するために更に多数の、そして一般的
にはより複雑なパターニングをしなければならない為、
上述の問題は大きくなり、高い解像度を得ることが難し
い。
【０００６】よって光発生層上にカラーパターニングを
実施することが可能の有機ＥＬ装置に対するニーズが存
在する。更には、薄い透明基板（カラーフィルターが光
発生層の下、又は光発生層から見て基板の反対側に設け
らる場合等に使用される）を必要としない有機ＥＬ装置
へのニーズも存在する。理想的にはこのような装置は不
透明基板、即ち一般的な基板を利用できるものが良い。
そして最後に、耐湿性があり、パターニングやエッチン
グ工程にも対応できる、有機ＥＬ装置用透明保護層を製
造する方法に対するニーズも存在する。
実施することが可能の有機ＥＬ装置に対するニーズが存
在する。更には、薄い透明基板（カラーフィルターが光
発生層の下、又は光発生層から見て基板の反対側に設け
らる場合等に使用される）を必要としない有機ＥＬ装置
へのニーズも存在する。理想的にはこのような装置は不
透明基板、即ち一般的な基板を利用できるものが良い。
そして最後に、耐湿性があり、パターニングやエッチン
グ工程にも対応できる、有機ＥＬ装置用透明保護層を製
造する方法に対するニーズも存在する。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、カラーフィルターを光発生層
上に設けること、及び不透明基板を利用することが可能
の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置を提供す
ることにより上述のニーズに答えるものである。本発明
によれば、カラー有機ＥＬ装置を、より単純でより安価
な方法で（例えば薄い透明基板や、異なる色を作る為の
異なるＥＬ材料を利用することなく）製造することが出
来る。よって明らかなように、本発明はより簡単でより
安価なＥＬ装置製造法を提供するものである。
上に設けること、及び不透明基板を利用することが可能
の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置を提供す
ることにより上述のニーズに答えるものである。本発明
によれば、カラー有機ＥＬ装置を、より単純でより安価
な方法で（例えば薄い透明基板や、異なる色を作る為の
異なるＥＬ材料を利用することなく）製造することが出
来る。よって明らかなように、本発明はより簡単でより
安価なＥＬ装置製造法を提供するものである。
【０００８】本発明の一態様においては、基板と、２つ
の電極及び有機ＥＬ材料を含む光発生層と、そして光発
生層上の保護層を有する有機ＥＬ装置が提供される。保
護層は、その上に低温半導体製造工程を通じてカラーフ
ィルターを取り付けること、又は形成することを可能に
する作用を持つ。本願において「低温」という語は、保
護層の下の基板が、有機ＥＬ材料に劣化を生じる温度以
上とはならない温度のことを意味し、推奨されるＥＬ材
料について言えば、この温度は約１４０℃である。
の電極及び有機ＥＬ材料を含む光発生層と、そして光発
生層上の保護層を有する有機ＥＬ装置が提供される。保
護層は、その上に低温半導体製造工程を通じてカラーフ
ィルターを取り付けること、又は形成することを可能に
する作用を持つ。本願において「低温」という語は、保
護層の下の基板が、有機ＥＬ材料に劣化を生じる温度以
上とはならない温度のことを意味し、推奨されるＥＬ材
料について言えば、この温度は約１４０℃である。
【０００９】低温プロセスを利用すると保護層中に欠陥
即ちピンホールが生じやすく、耐湿性が損なわれる為、
本発明のより具体的な態様においては、好ましくは反応
種に対するイオンの比率が充分に高いプラズマ成膜プロ
セスのような適合型成膜プロセスを利用して保護膜が製
作される。
即ちピンホールが生じやすく、耐湿性が損なわれる為、
本発明のより具体的な態様においては、好ましくは反応
種に対するイオンの比率が充分に高いプラズマ成膜プロ
セスのような適合型成膜プロセスを利用して保護膜が製
作される。
【００１０】本発明の第二及び第三の態様は、上記にま
とめた原理にほぼ対応する方法及び改善点をそれぞれに
説明するものである。
とめた原理にほぼ対応する方法及び改善点をそれぞれに
説明するものである。
【００１１】本発明は、添付図と共に以下の詳細説明を
読むことによってより深く理解することが出来る。特定
の実施例の詳細説明は、当業者が本発明の特定の実用法
を構築することが可能なように記載したものであり、請
求項の内容を限定することを意図したものではなく、そ
の特定の具体例としてあげたものである。
読むことによってより深く理解することが出来る。特定
の実施例の詳細説明は、当業者が本発明の特定の実用法
を構築することが可能なように記載したものであり、請
求項の内容を限定することを意図したものではなく、そ
の特定の具体例としてあげたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】上記に概要を述べ、請求項により
定義される本発明は、以下の詳細説明を添付図を参照し
つつ読むことによりより深く理解することが出来る。こ
の特定の実施例に関する詳細説明は、本発明の特定の実
施態様を実現することが出来るように記載したもので、
請求項を限定することを意図するものではなく、その特
定の具体例をあげたものである。以下にあげる具体例
は、光発生層がカラーフィルターと基板との間に設けら
れたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装
置の推奨される実施態様と、この装置の製作方法であ
る。しかしながら本発明は、他の種類の装置に適用する
ことも出来る。
定義される本発明は、以下の詳細説明を添付図を参照し
つつ読むことによりより深く理解することが出来る。こ
の特定の実施例に関する詳細説明は、本発明の特定の実
施態様を実現することが出来るように記載したもので、
請求項を限定することを意図するものではなく、その特
定の具体例をあげたものである。以下にあげる具体例
は、光発生層がカラーフィルターと基板との間に設けら
れたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装
置の推奨される実施態様と、この装置の製作方法であ
る。しかしながら本発明は、他の種類の装置に適用する
ことも出来る。
【００１３】概論 図１は、薄い透明基板１３と、カラーフィルター層１５
と、一対の光発生層１７と、そして湿気の浸透を防ぐ為
に恒久的に装置を封止するキャップ層１９を有する従来
型のアドレス可能型カラーエレクトロルミネッセンス装
置１１を示す図である。カラーフィルター層は薄い透明
基板上に直接的にパターニングされ、その後このカラー
フィルター層の上に光発生層１７及びキャップ層１９を
直接設けられるように平坦化処理される。重要なのは、
装置が発生する光は、透明基板１３を通して矢印２１に
示す方向で見られることになる点である。この処理は代
表的なものであるが、これはキャップ層１９が通常は金
属製であり、不透明であることからカラーパターニング
を施す為の支持層には適さない為である。図１中の矢印
２１は各画素の各「部分」に記されており、図示の２画
素２３、２５は、各々が赤色、緑色及び青色光発生部分
２７、２９、３１に分割されていることを示している。
各部分は個別に制御されており、いずれの所定の画素２
３又は２５においても、赤色、緑色又は青色成分を利用
して、あらゆる色を全体色として作ることが出来る。
と、一対の光発生層１７と、そして湿気の浸透を防ぐ為
に恒久的に装置を封止するキャップ層１９を有する従来
型のアドレス可能型カラーエレクトロルミネッセンス装
置１１を示す図である。カラーフィルター層は薄い透明
基板上に直接的にパターニングされ、その後このカラー
フィルター層の上に光発生層１７及びキャップ層１９を
直接設けられるように平坦化処理される。重要なのは、
装置が発生する光は、透明基板１３を通して矢印２１に
示す方向で見られることになる点である。この処理は代
表的なものであるが、これはキャップ層１９が通常は金
属製であり、不透明であることからカラーパターニング
を施す為の支持層には適さない為である。図１中の矢印
２１は各画素の各「部分」に記されており、図示の２画
素２３、２５は、各々が赤色、緑色及び青色光発生部分
２７、２９、３１に分割されていることを示している。
各部分は個別に制御されており、いずれの所定の画素２
３又は２５においても、赤色、緑色又は青色成分を利用
して、あらゆる色を全体色として作ることが出来る。
【００１４】光発生層１７は各画素及び各部分に個別の
制御を提供するために広範囲にわたってパターニングさ
れる。この為に光発生層は、陰極又は陽極である第一の
電極層３３と、一般的に装置全体にわたって（装置中の
全ての画素にわたって）連続的に伸び、電流が流れると
光を放出するＥＬ層３５と、そして陰極又は陽極のもう
一方である第二の電極層３７とを含む。ＥＬ層は実際に
は２層から数層までの電荷伝達層を含み、これらには一
般的に電子伝達層と正孔伝達層とが含まれる。しかしな
がら、この層については本願の目的から、一般的には白
色である単一色の光を発生する従来型のＥＬ材料が利用
される。言い換えると、ＥＬ材料は全ての画素及び画素
の全ての部分にわたって同じであり、単一の連続層とし
て成膜されると説明するに留めるだけで充分である。各
部分が個別に制御されるように各電極層３３、３７に広
範囲にわたるパターニングが実施される。図１に示され
ているように、第一の電極層（透明）に図１におけるＹ
方向に沿って複数の導電路３９を作り、第二の不透明電
極層には同様の導電路４３を図１におけるＸ方向に沿っ
て作ることが出来る。各部分の個別制御を可能とするの
がこれら導電路の交差パターンであり、これは例えば第
一の電極層３３中の特定経路の電荷を上げる一方で第二
の電極層３７中の特定経路を接地することで画素のいず
れかの部分に電流を流し、これによりその部分に光を生
じさせることによって行われる。この種類の画素アドレ
ス法は時に「ＸＹ」アドレス法と呼ばれ、最も一般的に
は小型ディスプレイ装置に採用されている。より大型の
ディスプレイにおいては「アクティブマトリクス」アド
レス法も利用されているが、これについては後に説明す
る。各電極層３３又は３７には絶縁体部（符号４１又は
４５）が含まれ、これが隣接する電極経路、即ち接触を
分離している。
制御を提供するために広範囲にわたってパターニングさ
れる。この為に光発生層は、陰極又は陽極である第一の
電極層３３と、一般的に装置全体にわたって（装置中の
全ての画素にわたって）連続的に伸び、電流が流れると
光を放出するＥＬ層３５と、そして陰極又は陽極のもう
一方である第二の電極層３７とを含む。ＥＬ層は実際に
は２層から数層までの電荷伝達層を含み、これらには一
般的に電子伝達層と正孔伝達層とが含まれる。しかしな
がら、この層については本願の目的から、一般的には白
色である単一色の光を発生する従来型のＥＬ材料が利用
される。言い換えると、ＥＬ材料は全ての画素及び画素
の全ての部分にわたって同じであり、単一の連続層とし
て成膜されると説明するに留めるだけで充分である。各
部分が個別に制御されるように各電極層３３、３７に広
範囲にわたるパターニングが実施される。図１に示され
ているように、第一の電極層（透明）に図１におけるＹ
方向に沿って複数の導電路３９を作り、第二の不透明電
極層には同様の導電路４３を図１におけるＸ方向に沿っ
て作ることが出来る。各部分の個別制御を可能とするの
がこれら導電路の交差パターンであり、これは例えば第
一の電極層３３中の特定経路の電荷を上げる一方で第二
の電極層３７中の特定経路を接地することで画素のいず
れかの部分に電流を流し、これによりその部分に光を生
じさせることによって行われる。この種類の画素アドレ
ス法は時に「ＸＹ」アドレス法と呼ばれ、最も一般的に
は小型ディスプレイ装置に採用されている。より大型の
ディスプレイにおいては「アクティブマトリクス」アド
レス法も利用されているが、これについては後に説明す
る。各電極層３３又は３７には絶縁体部（符号４１又は
４５）が含まれ、これが隣接する電極経路、即ち接触を
分離している。
【００１５】図１に示したものとは別の従来技術による
デザインにおいては、最初に基板上ではあるが光発生層
とは反対側にカラーフィルターが設けられる。このデザ
インにおいても、通常は基板が透明、そしてキャップ層
が不透明であり、発生した光はカラーフィルター及び基
板を通して見ることになる。
デザインにおいては、最初に基板上ではあるが光発生層
とは反対側にカラーフィルターが設けられる。このデザ
インにおいても、通常は基板が透明、そしてキャップ層
が不透明であり、発生した光はカラーフィルター及び基
板を通して見ることになる。
【００１６】これら以前のデザイン及び従来からの知恵
に基づいたものとは対照的に、本発明はカラーフィルタ
ーを光発生層上に設けたものであり、これにより光発生
層は基板とカラーフィルター層との間に位置することに
なる。このようにすると、特別な基板及び工程を利用す
る必要がなくなり、装置を移動したり、フィルター製作
にしばしば利用されるフォトリソグラフィーや水溶液を
使用したりする場合であっても、カラーフィルターを装
置上（光発生層を含む）に直接的に設けることが可能と
なる。湿気及び酸素に対する保護封止を得ようとするこ
とで生じる先に説明した問題は、本願に記載の推奨され
る成膜方法及び材料を利用することにより解消される。
この封止を含む有機ＥＬ装置を図２及び図５に示した
が、前者では「Ｘ―Ｙ」アドレス法を、そして後者は
「アクティブマトリクス」アドレス法をそれぞれ説明す
る図である。これらの実施例のうち、推奨されるのは後
者である。
に基づいたものとは対照的に、本発明はカラーフィルタ
ーを光発生層上に設けたものであり、これにより光発生
層は基板とカラーフィルター層との間に位置することに
なる。このようにすると、特別な基板及び工程を利用す
る必要がなくなり、装置を移動したり、フィルター製作
にしばしば利用されるフォトリソグラフィーや水溶液を
使用したりする場合であっても、カラーフィルターを装
置上（光発生層を含む）に直接的に設けることが可能と
なる。湿気及び酸素に対する保護封止を得ようとするこ
とで生じる先に説明した問題は、本願に記載の推奨され
る成膜方法及び材料を利用することにより解消される。
この封止を含む有機ＥＬ装置を図２及び図５に示した
が、前者では「Ｘ―Ｙ」アドレス法を、そして後者は
「アクティブマトリクス」アドレス法をそれぞれ説明す
る図である。これらの実施例のうち、推奨されるのは後
者である。
【００１７】有機ＥＬ装置の層 推奨される有機ＥＬ装置は多数の画素を含むアドレス可
能装置である。図２はこのような有機ＥＬ装置１５１の
一部、１画素よりもわずかに大きい部分を示す図である
が、ここではＸ−Ｙアドレス法が採用されている。装置
は基板１１３、カラーフィルター層１１５、そして基板
とカラーフィルター層との間にある一対の光発生層１１
７を含んでいる。基板とカラーフィルターの間には、既
に設けられた光発生層１１７上にカラーフィルター層１
１５を形成することが出来るように光発生層を不活性化
する透明保護層１２０を更に含んでいる。留意すべき
は、図２中の矢印１２１に示すように、この装置におい
ては基板１１３を介さずに光を観ることが出来、ほぼ全
ての種類の基板を利用し得るという点である（例えば通
常基板、不透明基板、バイアを有する基板等）。
能装置である。図２はこのような有機ＥＬ装置１５１の
一部、１画素よりもわずかに大きい部分を示す図である
が、ここではＸ−Ｙアドレス法が採用されている。装置
は基板１１３、カラーフィルター層１１５、そして基板
とカラーフィルター層との間にある一対の光発生層１１
７を含んでいる。基板とカラーフィルターの間には、既
に設けられた光発生層１１７上にカラーフィルター層１
１５を形成することが出来るように光発生層を不活性化
する透明保護層１２０を更に含んでいる。留意すべき
は、図２中の矢印１２１に示すように、この装置におい
ては基板１１３を介さずに光を観ることが出来、ほぼ全
ての種類の基板を利用し得るという点である（例えば通
常基板、不透明基板、バイアを有する基板等）。
【００１８】図２の実施例においては、カラーフィルタ
ー層１１５は透明保護層１２０（及び基板１１３、光発
生層１１７）上に設けられており、これにより画素の各
部分生じた白色光がフィルタリングされて適正な原色と
なる。図２は点線１２６により各々分割された２つの画
素１２３及び１２５の一部を示している。加えて、３つ
の部分１２７、１２９及び１３１も更に示しており、そ
れぞれ赤色、緑色又は青色成分に対応する。光発生層は
第一（代表的には不透明な）電極層１３３（陽極又は陰
極のいずれか）と、連続的なＥＬ層１３５（代表的には
数層の電荷伝達層を含む）と、第二の透明電極層１３７
（陽極又は陰極の他方）とを含む。各電極層はエッチン
グにより形成された同電路１３９又は１４３を有し、こ
れらは絶縁材料１４１又は１４５により分離されてお
り、これら２つの電極層は併せて各画素の部分を選択的
に照明する為のＸ−Ｙ方向に交差する行及び列を画定し
ている。この構成の更なる詳細は図３に示されている
が、ここでは３つの陽極経路１３９と１つの陰極経路１
４３との各交差点（例えば１４９）が、単一の画素の制
御を提供する様子を描いたものである。図３は、図２に
示す線１４７−１４７に沿って切り取った断面図であ
る。
ー層１１５は透明保護層１２０（及び基板１１３、光発
生層１１７）上に設けられており、これにより画素の各
部分生じた白色光がフィルタリングされて適正な原色と
なる。図２は点線１２６により各々分割された２つの画
素１２３及び１２５の一部を示している。加えて、３つ
の部分１２７、１２９及び１３１も更に示しており、そ
れぞれ赤色、緑色又は青色成分に対応する。光発生層は
第一（代表的には不透明な）電極層１３３（陽極又は陰
極のいずれか）と、連続的なＥＬ層１３５（代表的には
数層の電荷伝達層を含む）と、第二の透明電極層１３７
（陽極又は陰極の他方）とを含む。各電極層はエッチン
グにより形成された同電路１３９又は１４３を有し、こ
れらは絶縁材料１４１又は１４５により分離されてお
り、これら２つの電極層は併せて各画素の部分を選択的
に照明する為のＸ−Ｙ方向に交差する行及び列を画定し
ている。この構成の更なる詳細は図３に示されている
が、ここでは３つの陽極経路１３９と１つの陰極経路１
４３との各交差点（例えば１４９）が、単一の画素の制
御を提供する様子を描いたものである。図３は、図２に
示す線１４７−１４７に沿って切り取った断面図であ
る。
【００１９】上述の装置を推奨される「アクティブマト
リクス」方式を利用して構築し、陰極を単一層で構成、
そして陽極を、基板を貫通するバイアを介して制御され
る個別パッドとして構成する。アクティブマトリクス方
式もまた、本発明が企図するものであり、図５及び図６
に関連して後に説明する。
リクス」方式を利用して構築し、陰極を単一層で構成、
そして陽極を、基板を貫通するバイアを介して制御され
る個別パッドとして構成する。アクティブマトリクス方
式もまた、本発明が企図するものであり、図５及び図６
に関連して後に説明する。
【００２０】製造方法 基板は市販のものを購入することが出来、厚さは代表的
には数百ミクロン以上のもので良い。基板はシリコン
（不純物を添加したものでもしていないものでも良
い）、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、プラスチック、ガラ
ス又は隣接層に化学的に適応し、光発生層及び他の層を
支持する為の機械的強度を持つ他のいずれの材料でも良
い。推奨される実施例においては、所望であれば、静的
ＥＬ装置の場合は電極の一方として利用する金属層、或
いはアドレス可能装置の場合はパターニングを施す為の
金属層がその上に直接的に形成された基板を購入しても
良い。第一の電極層が陽極の場合、それは好ましくは約
４又は４．５ｅＶよりも高い仕事関数を持つ反射性の金
属から構成される。金属はプラチナ、パラジウム、イリ
ジウム、金、タングステン、ニッケル、銀又はアルミニ
ウムを含有するものを選択しても良い。フォトリソグラ
フィー技術のような従来の技術を利用してマスキング、
エッチング及びパターニングを実施し、層中に個々の導
電路を形成する。
には数百ミクロン以上のもので良い。基板はシリコン
（不純物を添加したものでもしていないものでも良
い）、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、プラスチック、ガラ
ス又は隣接層に化学的に適応し、光発生層及び他の層を
支持する為の機械的強度を持つ他のいずれの材料でも良
い。推奨される実施例においては、所望であれば、静的
ＥＬ装置の場合は電極の一方として利用する金属層、或
いはアドレス可能装置の場合はパターニングを施す為の
金属層がその上に直接的に形成された基板を購入しても
良い。第一の電極層が陽極の場合、それは好ましくは約
４又は４．５ｅＶよりも高い仕事関数を持つ反射性の金
属から構成される。金属はプラチナ、パラジウム、イリ
ジウム、金、タングステン、ニッケル、銀又はアルミニ
ウムを含有するものを選択しても良い。フォトリソグラ
フィー技術のような従来の技術を利用してマスキング、
エッチング及びパターニングを実施し、層中に個々の導
電路を形成する。
【００２１】第一の電極層の上には、随意選択により光
伝導層を設けても良い。この光伝導層は第一の電極層と
して選択された材料が基板及び有機ＥＬ層に適合しない
場合、或いは適正な仕事関数を持たない場合に特に便利
である。光伝導層は、例えばＩＴＯ、酸化インジウム亜
鉛、酸化錫、酸化マグネシウムインジウム、又は酸化ニ
ッケルタングステンで作ることが出来る。導電性の窒化
物材料（ＴｉＮ）又は半透明の導電性ＮｉＯもまた、利
用可能である（ＴｉＮの利用については、Ｗａｋｅｆｉ
ｅｌｄ等による発表論文［Ｓｅｍｉｃｏｎｄ．Ｓｃｉ．
Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｖｏｌ．１２、ｐｇ．１３０４（１９
９７）］に記載されている。）
伝導層を設けても良い。この光伝導層は第一の電極層と
して選択された材料が基板及び有機ＥＬ層に適合しない
場合、或いは適正な仕事関数を持たない場合に特に便利
である。光伝導層は、例えばＩＴＯ、酸化インジウム亜
鉛、酸化錫、酸化マグネシウムインジウム、又は酸化ニ
ッケルタングステンで作ることが出来る。導電性の窒化
物材料（ＴｉＮ）又は半透明の導電性ＮｉＯもまた、利
用可能である（ＴｉＮの利用については、Ｗａｋｅｆｉ
ｅｌｄ等による発表論文［Ｓｅｍｉｃｏｎｄ．Ｓｃｉ．
Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｖｏｌ．１２、ｐｇ．１３０４（１９
９７）］に記載されている。）
【００２２】これらの技術を利用して第一の電極層がパ
ターニングされた後、有機ＥＬ層が一般的に正孔伝達層
と電子伝達層とを含む２つ以上の材料層（図２及び図５
では個別表示せず）から形成される。正孔伝達層は、４
−４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルア
ミノ］−ビフェニル（ＮＰＢ）、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、導電性
ポリアニリン（Ｐａｎｉ）、ポリエチレンジオキシ−チ
オフェン−ポリスチレンサルホネート（ＰＥＤＯＴ：Ｐ
ＳＳ）、チオフェン、金属を主成分とした、又は金属を
含まないフタロシアニン及び他の多くの当業者に周知の
好適な材料等、いかなる好適な正孔伝導体から構成され
ていても良い。国際特許出願ＷＯ９９／２００８１には
正孔伝達材料として好適なものが多数開示されている。
電子伝達層はアルミニウムトリヒドロキシキノリン（Ａ
ｌｑ 3）又はポリ（フェニレン−ビニレン）（ＰＰ
Ｖ）、ポリフルオレン、又はこれらポリマーの誘導体又
は共重合体等といった従来から周知のエレクトロルミネ
ッセンスポリマーから構成することが出来る。本願に参
考文献として添付した米国特許第５，６０８，２８７
号、５，７０８，１３０号、５、７７６，６２３号、及
び５，７７７，０７０号には、好適な電子伝達特性及び
放出特性を有する材料が複数記載されている。これらの
層の間には更に、エレクトロルミネッセンスを生じる他
の層が挟まれていることは当業者には明らかである。Ｅ
Ｌ層及びその構成材料は、使用する有機ＥＬ材料及び第
一電極材料に応じてどのようなプロセスで成膜しても良
い。例えば一般的には、熱真空蒸着コート法、スピンコ
ート法、ディップコート法、ドクターブレード法、ロー
ルコート法、射出充填法、エンボス法、刻印法、物理的
又は化学的蒸着法、及び当業者に周知の他の手法を利用
してこれらの材料を成膜することが出来る。
ターニングされた後、有機ＥＬ層が一般的に正孔伝達層
と電子伝達層とを含む２つ以上の材料層（図２及び図５
では個別表示せず）から形成される。正孔伝達層は、４
−４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルア
ミノ］−ビフェニル（ＮＰＢ）、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、導電性
ポリアニリン（Ｐａｎｉ）、ポリエチレンジオキシ−チ
オフェン−ポリスチレンサルホネート（ＰＥＤＯＴ：Ｐ
ＳＳ）、チオフェン、金属を主成分とした、又は金属を
含まないフタロシアニン及び他の多くの当業者に周知の
好適な材料等、いかなる好適な正孔伝導体から構成され
ていても良い。国際特許出願ＷＯ９９／２００８１には
正孔伝達材料として好適なものが多数開示されている。
電子伝達層はアルミニウムトリヒドロキシキノリン（Ａ
ｌｑ 3）又はポリ（フェニレン−ビニレン）（ＰＰ
Ｖ）、ポリフルオレン、又はこれらポリマーの誘導体又
は共重合体等といった従来から周知のエレクトロルミネ
ッセンスポリマーから構成することが出来る。本願に参
考文献として添付した米国特許第５，６０８，２８７
号、５，７０８，１３０号、５、７７６，６２３号、及
び５，７７７，０７０号には、好適な電子伝達特性及び
放出特性を有する材料が複数記載されている。これらの
層の間には更に、エレクトロルミネッセンスを生じる他
の層が挟まれていることは当業者には明らかである。Ｅ
Ｌ層及びその構成材料は、使用する有機ＥＬ材料及び第
一電極材料に応じてどのようなプロセスで成膜しても良
い。例えば一般的には、熱真空蒸着コート法、スピンコ
ート法、ディップコート法、ドクターブレード法、ロー
ルコート法、射出充填法、エンボス法、刻印法、物理的
又は化学的蒸着法、及び当業者に周知の他の手法を利用
してこれらの材料を成膜することが出来る。
【００２３】有機ＥＬ層が成膜されると、第二の透明電
極層（例えば陰極）が、好ましくはシャドーマスキング
法を用いて成膜される。この電極層は電気を伝えなけれ
ばならない為、そして通常、金属は不透明である為にこ
の第二の層はその機能を実行することが出来るように特
別に構成されなければならない。例えば、第二の電極層
はアルカリ、アルカリ性希土類、又は希土類金属とする
ことが出来、その仕事関数は電子伝達有機ＥＬ層の基底
空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー以下でなければな
らない。かわりに、第二の透明電極層は、図２に示した
薄い電子注入層１５３と透明のキャップ材料１５５を含
む２つの別々の材料層で構成することも出来る。この場
合、電子注入層は非常に薄い透明金属層として形成し、
これに続いて導電性酸化物、即ちＩＴＯのような導電性
がより低い透明キャップ層を形成することが出来る。
極層（例えば陰極）が、好ましくはシャドーマスキング
法を用いて成膜される。この電極層は電気を伝えなけれ
ばならない為、そして通常、金属は不透明である為にこ
の第二の層はその機能を実行することが出来るように特
別に構成されなければならない。例えば、第二の電極層
はアルカリ、アルカリ性希土類、又は希土類金属とする
ことが出来、その仕事関数は電子伝達有機ＥＬ層の基底
空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー以下でなければな
らない。かわりに、第二の透明電極層は、図２に示した
薄い電子注入層１５３と透明のキャップ材料１５５を含
む２つの別々の材料層で構成することも出来る。この場
合、電子注入層は非常に薄い透明金属層として形成し、
これに続いて導電性酸化物、即ちＩＴＯのような導電性
がより低い透明キャップ層を形成することが出来る。
【００２４】様々な電極及びＥＬ層の形成に関する更な
る詳細及び方法は、本願に参考文献として添付した、１
９９９年７月１４日に、Ｄａｎｉｅｌ Ｂ．Ｒｏｉｔｍ
ａｎ及びＨｏｍｅｒ Ａｎｔｏｎｉａｄｉｓを発明者と
する米国特許出願番号第０９／３８２、０２５号“Ｏｒ
ｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄ
ｅｓ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ
Ｓａｍｅ”、及び国際特許出願番号ＷＯ９９／２００８
１号に記載されている。一般的にどの材料を利用する場
合でも、製造中から完成まで湿気及び酸素による劣化を
回避する為の配慮が必要である。
る詳細及び方法は、本願に参考文献として添付した、１
９９９年７月１４日に、Ｄａｎｉｅｌ Ｂ．Ｒｏｉｔｍ
ａｎ及びＨｏｍｅｒ Ａｎｔｏｎｉａｄｉｓを発明者と
する米国特許出願番号第０９／３８２、０２５号“Ｏｒ
ｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄ
ｅｓ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ
Ｓａｍｅ”、及び国際特許出願番号ＷＯ９９／２００８
１号に記載されている。一般的にどの材料を利用する場
合でも、製造中から完成まで湿気及び酸素による劣化を
回避する為の配慮が必要である。
【００２５】その後代表的には異なる成膜プロセスを利
用して透明保護層を設け、必要に応じて事前に製作され
た基板及び光発生層の組み立て部品を第二の成膜装置に
移動する。例えば組み立て部品は、成膜室間にあるロー
ドロック装置中で、或いは酸素及び湿気への露出を最少
化する他の移送機構（例えば乾燥剤を入れた密閉容器
等）を利用して移動する。保護層は好ましくは窒化シリ
コンであり、数百Åから１ミクロンの厚さに、以下に詳
細を説明する成膜プロセスを通じて設けられることが望
ましい。従来、この材料の成膜は３００℃の半導体製造
装置を用いて実施されているが、これでは通常は１４０
℃から１６０℃以上の温度を耐えきることが出来ないＥ
Ｌ材料の大部分を破壊、損傷してしまう。従って推奨さ
れる成膜装置は、「低温」誘電半導体成膜プロセス（例
えば基板がこの温度以上には加熱されない方法）を採用
した市販の装置に変更を加えたものである。一部の低温
プロセスでは、湿気の浸透を確実に防ぐ為に適した密度
の材料を得ることが出来ない為、推奨される成膜プロセ
スでは、緻密な保護層を提供し得るプラズマ成膜装置を
採用する。保護層の形成には、酸化アルミニウム、酸窒
化シリコン、又は二酸化シリコンといった他の材料も利
用可能である。
用して透明保護層を設け、必要に応じて事前に製作され
た基板及び光発生層の組み立て部品を第二の成膜装置に
移動する。例えば組み立て部品は、成膜室間にあるロー
ドロック装置中で、或いは酸素及び湿気への露出を最少
化する他の移送機構（例えば乾燥剤を入れた密閉容器
等）を利用して移動する。保護層は好ましくは窒化シリ
コンであり、数百Åから１ミクロンの厚さに、以下に詳
細を説明する成膜プロセスを通じて設けられることが望
ましい。従来、この材料の成膜は３００℃の半導体製造
装置を用いて実施されているが、これでは通常は１４０
℃から１６０℃以上の温度を耐えきることが出来ないＥ
Ｌ材料の大部分を破壊、損傷してしまう。従って推奨さ
れる成膜装置は、「低温」誘電半導体成膜プロセス（例
えば基板がこの温度以上には加熱されない方法）を採用
した市販の装置に変更を加えたものである。一部の低温
プロセスでは、湿気の浸透を確実に防ぐ為に適した密度
の材料を得ることが出来ない為、推奨される成膜プロセ
スでは、緻密な保護層を提供し得るプラズマ成膜装置を
採用する。保護層の形成には、酸化アルミニウム、酸窒
化シリコン、又は二酸化シリコンといった他の材料も利
用可能である。
【００２６】図４に示したように、ある種の透明保護層
用の成膜装置２０１には、チャンバー２０３、高周波発
生器２０５及びプラズマ源２０７が含まれている。プラ
ズマ源は注入口２０９から気体を受け入れ、イオン及び
反応種を格子２１１を介して基板組み立て部品２１３へ
と噴出する。基板組み立て部品はパッド２１５により支
持されており、パッドは基盤温度を測定する為に用いら
れる熱電対出力２１７を含む。パッドの下には熱が１４
０℃を超えることがないように市販の成膜装置に変更を
加えた加熱／冷却ユニット２１９がある。熱電対出力は
この温度を監視する為に制御フィードバックループ中で
利用されることが望ましい。所望であれば、加熱／冷却
ユニットを、成膜中に基板を冷却する為に利用すること
も可能である。
用の成膜装置２０１には、チャンバー２０３、高周波発
生器２０５及びプラズマ源２０７が含まれている。プラ
ズマ源は注入口２０９から気体を受け入れ、イオン及び
反応種を格子２１１を介して基板組み立て部品２１３へ
と噴出する。基板組み立て部品はパッド２１５により支
持されており、パッドは基盤温度を測定する為に用いら
れる熱電対出力２１７を含む。パッドの下には熱が１４
０℃を超えることがないように市販の成膜装置に変更を
加えた加熱／冷却ユニット２１９がある。熱電対出力は
この温度を監視する為に制御フィードバックループ中で
利用されることが望ましい。所望であれば、加熱／冷却
ユニットを、成膜中に基板を冷却する為に利用すること
も可能である。
【００２７】成膜パラメータ及び成膜装置の目標は、本
質的に圧縮された伸張性を持たない膜を得ることである
が、これは湿気や酸素を浸透させてしまうクラックの発
生率がこのような膜においては低くなる傾向がある為で
ある。プラズマ成膜装置は大別すると、低密度プラズマ
装置（１立方センチメートル当たりのイオン数が約１０
9−１０10）と、項密度プラズマ装置（１立方センチメ
ートル当たりのイオン数が１０10−１０12以上）とに分
けることが出来る。低密度装置では反応物に対するイオ
ンの比率が１０，０００：１程度となる傾向があり、高
密度装置では反応物に対するイオン比率は１００：１以
上となる。実験に基づいて言えば、高密度プラズマ装置
を使用した場合、許容し得る高い密度の窒化シリコン保
護層を低温にて成膜することが出来たが、一方で低密度
プラズマ装置を使用した実験においては、相対的に湿気
や酸素に対してより多孔性を呈する層が形成された。
質的に圧縮された伸張性を持たない膜を得ることである
が、これは湿気や酸素を浸透させてしまうクラックの発
生率がこのような膜においては低くなる傾向がある為で
ある。プラズマ成膜装置は大別すると、低密度プラズマ
装置（１立方センチメートル当たりのイオン数が約１０
9−１０10）と、項密度プラズマ装置（１立方センチメ
ートル当たりのイオン数が１０10−１０12以上）とに分
けることが出来る。低密度装置では反応物に対するイオ
ンの比率が１０，０００：１程度となる傾向があり、高
密度装置では反応物に対するイオン比率は１００：１以
上となる。実験に基づいて言えば、高密度プラズマ装置
を使用した場合、許容し得る高い密度の窒化シリコン保
護層を低温にて成膜することが出来たが、一方で低密度
プラズマ装置を使用した実験においては、相対的に湿気
や酸素に対してより多孔性を呈する層が形成された。
【００２８】図５は、図２に示したものと類似ではある
が、推奨される「アクティブマトリクス」アドレス方式
を利用して画素の照明が制御されることを特徴とする有
機ＥＬ装置３０１の図である。図５においてもディスプ
レイは基板３１３を介さずに矢印１２１の方向で観るも
のである。この特定の事例の場合においても、発光層３
１７は基板３１３上に設けられ、透明保護層１２０及び
カラーフィルター層１１５は発光層上に設けられてい
る。図５は相対的寸法に特に注意を払って描いたもので
はなく、正確ではない場合もある。しかしながら図５は
アクティブマトリクスアドレス方式について説明するも
のであり、ここでは第一の電極層３３３（例えば陽極）
が基板上の個別のパッド３３９として構成されており、
各パッド３３９は電荷を伝達する為に不透明基板中の個
々のバイア３５１に電気的に接続している。本実施例に
おける基板３１３は透明である必要が無い為、これらの
バイアを有する一般的な、通常は不透明な市販の基板を
比較的容易に利用することが出来る。
が、推奨される「アクティブマトリクス」アドレス方式
を利用して画素の照明が制御されることを特徴とする有
機ＥＬ装置３０１の図である。図５においてもディスプ
レイは基板３１３を介さずに矢印１２１の方向で観るも
のである。この特定の事例の場合においても、発光層３
１７は基板３１３上に設けられ、透明保護層１２０及び
カラーフィルター層１１５は発光層上に設けられてい
る。図５は相対的寸法に特に注意を払って描いたもので
はなく、正確ではない場合もある。しかしながら図５は
アクティブマトリクスアドレス方式について説明するも
のであり、ここでは第一の電極層３３３（例えば陽極）
が基板上の個別のパッド３３９として構成されており、
各パッド３３９は電荷を伝達する為に不透明基板中の個
々のバイア３５１に電気的に接続している。本実施例に
おける基板３１３は透明である必要が無い為、これらの
バイアを有する一般的な、通常は不透明な市販の基板を
比較的容易に利用することが出来る。
【００２９】図５は更に、個別のカラーフィルター１５
３、１５５及び１５７が利用されていることを示してお
り、これらは推奨される赤色、緑色及び青色の色相を表
す為にそれぞれ異なる模様に網がけされている。他の色
を利用することも出来る。図５はまた、保護層１２０の
直上に配されたオプションのポリマー平坦化層１５９も
示している。このポリマー平坦化層は保護層の表面にモ
ノマー溶液を塗布し、その後紫外光源にさらしてモノマ
ーを架橋結合させることにより設けることが出来る。ポ
リマー平坦化層１５９は本発明に特に重要な要素ではな
く、その形成方法は薄膜又はＥＬ装置の分野における当
業者にとっては容易に理解出来るものであると言える。
このような層はカラーフィルター１５３、１５５及び１
５７に対して特に滑らかな表面を提供する為、この層の
採用は勧められるところではあるが、製造の簡略化の為
に推奨される実施例においては使用していない。
３、１５５及び１５７が利用されていることを示してお
り、これらは推奨される赤色、緑色及び青色の色相を表
す為にそれぞれ異なる模様に網がけされている。他の色
を利用することも出来る。図５はまた、保護層１２０の
直上に配されたオプションのポリマー平坦化層１５９も
示している。このポリマー平坦化層は保護層の表面にモ
ノマー溶液を塗布し、その後紫外光源にさらしてモノマ
ーを架橋結合させることにより設けることが出来る。ポ
リマー平坦化層１５９は本発明に特に重要な要素ではな
く、その形成方法は薄膜又はＥＬ装置の分野における当
業者にとっては容易に理解出来るものであると言える。
このような層はカラーフィルター１５３、１５５及び１
５７に対して特に滑らかな表面を提供する為、この層の
採用は勧められるところではあるが、製造の簡略化の為
に推奨される実施例においては使用していない。
【００３０】カラーフィルター１５３、１５５及び１５
７はフォトリソグラフィープロセスにより形成される。
この為には、まずフォトレジストマスク層を装置に接触
させて設け、露出、洗浄して装置の所望の領域をマスキ
ングする為に露出したフォトレジスト部分を残す。その
後カラーフィルター材料の１溶液を装置上に蒸着する。
最後にフォトレジスト材料を除去し、装置の特定領域上
に所望のカラーフィルターを残す。このプロセスを更な
るカラーフィルターの各々について繰り返す。
７はフォトリソグラフィープロセスにより形成される。
この為には、まずフォトレジストマスク層を装置に接触
させて設け、露出、洗浄して装置の所望の領域をマスキ
ングする為に露出したフォトレジスト部分を残す。その
後カラーフィルター材料の１溶液を装置上に蒸着する。
最後にフォトレジスト材料を除去し、装置の特定領域上
に所望のカラーフィルターを残す。このプロセスを更な
るカラーフィルターの各々について繰り返す。
【００３１】カラーフィルターを製作した後、接着剤及
びガラス、又は他の不浸透性透明バリア（例えば透明Ｓ
ｉＮx又はＳｉＯxで形成したもの）のような保護材料の
層１６１を使って組み立て部品全体を封止する。この層
は、全ての内部層を装置の使用寿命を損なう湿気や酸素
から隔絶する働きを持つ。
びガラス、又は他の不浸透性透明バリア（例えば透明Ｓ
ｉＮx又はＳｉＯxで形成したもの）のような保護材料の
層１６１を使って組み立て部品全体を封止する。この層
は、全ての内部層を装置の使用寿命を損なう湿気や酸素
から隔絶する働きを持つ。
【００３２】図６はアクティブマトリクスアドレス方式
の更なる詳細を示す図であって、図３に示した導電路構
成と対比させて説明する。具体的には、図６は図５の線
３４１−３４１に沿って切断した断面図であるが、複数
画素の各々に対する第一の電極層パターンを示してい
る。各画素は、基板３１３上に電流を生じる為に設けら
れた３つの電極パッド３３９を含む。図６の相対的寸法
及び幾何形状は不正確であり、実際は電極パッド３３９
及び３つのパッド群により示される画素は図に描かれて
いるよりも接近している。更に、従来型装置は図６のパ
ッド３３９に示される６画素よりも多くの画素を含んで
いる。
の更なる詳細を示す図であって、図３に示した導電路構
成と対比させて説明する。具体的には、図６は図５の線
３４１−３４１に沿って切断した断面図であるが、複数
画素の各々に対する第一の電極層パターンを示してい
る。各画素は、基板３１３上に電流を生じる為に設けら
れた３つの電極パッド３３９を含む。図６の相対的寸法
及び幾何形状は不正確であり、実際は電極パッド３３９
及び３つのパッド群により示される画素は図に描かれて
いるよりも接近している。更に、従来型装置は図６のパ
ッド３３９に示される６画素よりも多くの画素を含んで
いる。
【００３３】本発明の幾つかの具体的実施例を説明して
来たが、様々な改変、変更及び改良形態が当業者に容易
に生じ得ることは明白である。このような改変、変更及
び改良形態は上記説明において明示的に示してはいない
ものの、本発明の精神及び範囲はこれらを含むことを意
図したものである。従って、上述の説明は単に説明目的
で提示したもので、本発明は添付請求項及びこれに相当
するものによってのみ限定、定義されるものである。
来たが、様々な改変、変更及び改良形態が当業者に容易
に生じ得ることは明白である。このような改変、変更及
び改良形態は上記説明において明示的に示してはいない
ものの、本発明の精神及び範囲はこれらを含むことを意
図したものである。従って、上述の説明は単に説明目的
で提示したもので、本発明は添付請求項及びこれに相当
するものによってのみ限定、定義されるものである。
【図１】従来型有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
装置１１の１画素よりもわずかに大きい領域を示す図で
ある。具体的には、赤色、緑色及び青色発生部分２７、
２９、及び３１から成る第二画素２５の全体を示すと同
時に画素２３の一部を描いている。各画素は透明基板１
３、基板上の平坦化されたカラーフィルター層１５、そ
してカラーフィルター上の光発生層１７を含んでいる。
装置１１の１画素よりもわずかに大きい領域を示す図で
ある。具体的には、赤色、緑色及び青色発生部分２７、
２９、及び３１から成る第二画素２５の全体を示すと同
時に画素２３の一部を描いている。各画素は透明基板１
３、基板上の平坦化されたカラーフィルター層１５、そ
してカラーフィルター上の光発生層１７を含んでいる。
【図２】本発明の原理に基づいて作成された有機ＥＬ装
置１５１の一例を描いた図である。具体的には、この装
置には基板１１３、基板上に位置する光発生層１１７、
保護層１２０及び保護層上に成膜されたカラーフィルタ
ー層１１５が含まれている。カラーフィルターは各画素
の個々の色発生部分（例えば赤色、緑色及び青色発生部
分１２７、１２９及び１３１）を画定する。
置１５１の一例を描いた図である。具体的には、この装
置には基板１１３、基板上に位置する光発生層１１７、
保護層１２０及び保護層上に成膜されたカラーフィルタ
ー層１１５が含まれている。カラーフィルターは各画素
の個々の色発生部分（例えば赤色、緑色及び青色発生部
分１２７、１２９及び１３１）を画定する。
【図３】図２の「Ｘ−Ｙ」アドレス方式の実施例におい
て選択画素を照明する為に利用される２つの電極層１３
３、１３５の交差パターンを描いたものである。交差点
１４９のような電極の各交差点は、実際にはそれぞれが
１画素中の赤色、緑色及び青色成分を制御する３つの電
極経路１３９を含む。
て選択画素を照明する為に利用される２つの電極層１３
３、１３５の交差パターンを描いたものである。交差点
１４９のような電極の各交差点は、実際にはそれぞれが
１画素中の赤色、緑色及び青色成分を制御する３つの電
極経路１３９を含む。
【図４】推奨される有機ＥＬ装置の製作に利用される成
膜プロセスの一例を示す基本的な概略図である。
膜プロセスの一例を示す基本的な概略図である。
【図５】図２と同様の構造を側方から見た断面図である
が、推奨される電極構造を含む実施例３０１を表してい
る。具体的には、図５はカラーフィルターを介して赤
色、緑色及び青色光を生じる為の部分を含む１画素の断
面を示すものである。図２の実施例とは異なり、図５に
示した装置の各画素は、一方が連続的な電極（例えば陰
極）であり、他方が基板３１３中のバイア３５１を通じ
て別個に制御されるパッド３３９を含む電極である、２
つの電極層３３３及び３３７を含む。図５においては、
図２及び図５のいずれの実施例においても採用出来るオ
プションのポリマー平坦化層１５９が利用されている。
が、推奨される電極構造を含む実施例３０１を表してい
る。具体的には、図５はカラーフィルターを介して赤
色、緑色及び青色光を生じる為の部分を含む１画素の断
面を示すものである。図２の実施例とは異なり、図５に
示した装置の各画素は、一方が連続的な電極（例えば陰
極）であり、他方が基板３１３中のバイア３５１を通じ
て別個に制御されるパッド３３９を含む電極である、２
つの電極層３３３及び３３７を含む。図５においては、
図２及び図５のいずれの実施例においても採用出来るオ
プションのポリマー平坦化層１５９が利用されている。
【図６】図３と同様の図であるが、ここでは基板３１３
中を通して電気的に通じた個々に制御されるパッド３３
９が利用されている。図６は複数の画素を描いたもので
あり、各パッドは各画素の色成分を個々に制御してい
る。
中を通して電気的に通じた個々に制御されるパッド３３
９が利用されている。図６は複数の画素を描いたもので
あり、各パッドは各画素の色成分を個々に制御してい
る。
１１３、３１３ 基板 １１５ カラーフィルター層 １１７、３１７ 発光層（光発生層） １２０ 透明保護層 １３３、３３３ 第一の電極層 １３５、３３５ 有機エレクトロルミネッセンス材料 １３７、３３７ 第二の電極層 １５１、３０１ 有機エレクトロルミネッセンス装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジョン・エス・ハーグリーブス アメリカ合衆国カリフォルニア州 94040, マウンテン・ビュー，タイラー・パーク・ ウェイ 1467 (72)発明者 ホーマー・アントニアディス アメリカ合衆国カリフォルニア州 94040, マウンテン・ビュー，モンタルボ・ドライ ブ 1602 (72)発明者 カレン・エル・シーワード アメリカ合衆国カリフォルニア州 94306, パロ・アルト，ケンダル・アベニュー 659
Claims (22)
- 【請求項１】基板、前記基板上の発光層、及び少なくと
も１つのカラーフィルターを有し、前記発光層が２つの
電極層とそれらの間に挟まれた有機エレクトロルミネッ
センス材料を含むことを特徴とする有機エレクトロルミ
ネッセンス装置において、 前記発光層上に透明保護層を形成することにより、前記
発光層が前記基板と前記透明保護層との間に挟まれるよ
うにし、 前記透明保護層の上に前記カラーフィルターを積層する
ことにより、前記発光層と前記透明保護層が前記基板と
前記カラーフィルターとの間に挟まれるようにすること
を含む改良点。 - 【請求項２】前記透明保護層の成膜において、前記有機
エレクトロルミネッセンス材料を著しく損傷することな
く前記透明保護層が成膜されるように、低温成膜プロセ
スを利用して前期透明保護層を湿気に対する適正なバリ
アとして設けることを更に含む請求項１に記載の改良
点。 - 【請求項３】湿気に対するバリアとなり得る、充分に緻
密な高密度堆積層を成膜する低温半導体プロセスを利用
して前期透明保護層を成膜することを更に含む請求項２
に記載の改良点。 - 【請求項４】二酸化アルミニウム、二酸化シリコン、酸
窒化シリコン及び窒化シリコンのうち、少なくとも１つ
を含む物質から前記透明保護層を形成することを更に含
む請求項１に記載の改善点。 - 【請求項５】前記透明保護層を実質的に窒化シリコンで
形成することを更に含む請求項１に記載の改良点。 - 【請求項６】前記透明保護層の成膜を、基板を１４０℃
以下の温度で加熱することによって行うことを更に含む
請求項５に記載の改良点。 - 【請求項７】前記装置をアドレス可能の有機エレクトロ
ルミネッセンス装置として形成することを更に含む請求
項１に記載の改良点。 - 【請求項８】前記アドレス可能の有機エレクトロルミネ
ッセンス装置を、アクティブマトリクスアドレス方式を
利用した装置として形成することを更に含む請求項７に
記載の改良点。 - 【請求項９】前記装置を、単色光を発生する有機エレク
トロルミネッセンス装置として構成し、 少なくとも２つのカラーフィルターを前記保護層上に積
層し、前記２つのカラーフィルターの各々に前記単色光
から光の色成分を発生させることとを更に含む請求項１
に記載の改良点。 - 【請求項１０】前記単色光が白色となるように前記装置
を構成することを更に含む請求項９に記載の改良点。 - 【請求項１１】前記装置を構成する際に、不透明基板を
用いることを更に含む請求項１に記載の改良点。 - 【請求項１２】電気接続用の内部バイアを有する不透明
基板を用いることを更に含む請求項１１に記載の改良
点。 - 【請求項１３】前記保護層を５００Åから１ミクロンの
厚さに形成することを更に含む請求項１に記載の改良
点。 - 【請求項１４】基板と、 前記基板上に設けられた、陰極又は陽極のいずれか一方
である第一の電極と、 前記第一の電極上に設けられた有機エレクトロルミネッ
センス材料層と、 前記有機エレクトロルミネッセンス材料層の上に設けら
れた、陰極又は陽極のいずれか他方である第二の透明電
極と、 前記第二の透明電極上に設けられた透明保護層と、前記
透明保護層上の少なくとも１つのカラーフィルターとを
含む有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 【請求項１５】前記透明保護層が、低温半導体製造プロ
セスを利用して成膜された窒化シリコン、二酸化アルミ
ニウム及び二酸化シリコンのうちの１つを含むことを特
徴とする請求項１４に記載の装置。 - 【請求項１６】前記装置が、複数の画素を有し、単色光
を発生するアドレス可能のエレクトロルミネッセンス装
置であり、前記画素の各々が、前記単色光からそれぞれ
に異なる色を作る少なくとも２つの部分を含む前記装置
であって、 前記画素毎に少なくとも２つのカラーフィルターを更に
含み、前記カラーフィルターが前記保護層の上に並行し
て配置されており、前記２つの部分のうち、第一の部分
が前記単色光から第一の光を生じる一方のカラーフィル
ターを含み、第二の部分が前記単色光から第二の、異な
る色の光を生じる他のカラーフィルターを含み、前記カ
ラーフィルターの各々が成膜及びエッチングプロセスを
利用して形成されたことを特徴とする請求項１４に記載
の装置。 - 【請求項１７】前記カラーフィルターの各々が光の原色
を生じることを特徴とする請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】前記透明保護層が実質的に窒化シリコン
から成り、５００Åから１ミクロンの厚さを有すること
を特徴とする請求項１４に記載の装置。 - 【請求項１９】基板と、２つの電極及び有機エレクトロ
ルミネッセンス材料を含む発光層と、カラーフィルター
と、透明保護層とを利用した有機エレクトロルミネッセ
ンス装置を製造する方法であって、 前記発光層を前記基板上に成膜するステップと、 前記発光層上に前記透明保護層を形成し、前記発光層を
前記透明保護層と前記基板との間に挟むようにするステ
ップと、 前記保護層上に前記カラーフィルターを積層し、前記発
光層及び前記保護層を前記カラーフィルターと前記基板
との間に挟むようにするステップとを含んでなる方法。 - 【請求項２０】前記透明保護層を形成するステップが、
前記有機エレクトロルミネッセンス材料を含む前記装置
に成膜プロセスを実施することにより前記透明保護層を
成膜することを含み、これが前記装置を１４０℃よりも
高い温度に加熱することなく実施されることを特徴とす
る請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】前記成膜プロセスがプラズマ成膜プロセ
スであることを特徴とする請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２２】前記有機エレクトロルミネッセンス材料
が白色光を生じ、 前記カラーフィルターを積層するステップが、少なくと
も３つの別個のカラーフィルターを前記保護層上に設け
ることを含み、前記カラーフィルターの各々が前記白色
光をフィルタリングすることにより原色光を生じるよう
になっていることを特徴とする請求項１９に記載の方
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