JPH11144865A

JPH11144865A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法

Info

Publication number: JPH11144865A
Application number: JP9302995A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Yamada; 裕康山田; Kazuhito Sato; 和仁佐藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-11-05
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JP3948082B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子において、有機発光領域層に影
響を与えることなく、金属電極及び有機発光領域層のフ
ォトリソグラフィーによる微細加工を可能とする。【解決手段】透明基板１上に、透明電極２及び有機発
光層３を形成した後に、有機発光層３の背面全体を覆う
ように金属陰極４となるメタル層５を形成する。次い
で、メタル層５上にフォトレジスト６を塗布し、露光及
び現像を行う。この際に、有機発光層３は、メタル層５
に覆われているので紫外線や現像液の影響を受けない。
次いで、ドライエッチングにより、有機発光層３及びメ
タル層５をパターニングする。これにより、有機発光層
３及びメタル層５のフォトレジスト６で覆われていない
部分が除去される。一方、有機発光層３及びメタル層５
のフォトレジストに覆われた部分が残り、残った有機発
光領域層７は金属陰極４に覆われているのでプラズマダ
メージを受けない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を発光
層として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を製
造するための有機エレクトロルミネッセンス素子の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大きな占有面積と大きな重量を有
するＣＲＴ（Cathode-Ray-Tube）ディスプレイに代わる
ディスプレイとして、フラットパネルディスプレイ（Ｆ
ＰＤ）が実用化されている。そして、ＦＰＤとしては、
例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が各種携帯型電子
機器やノート型パソコンや小型テレビのディスプレイと
して一般に広く普及しているとともに、プラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ）等のＬＣＤ以外のＦＰＤも実用
化されている。

【０００３】そのようなＦＰＤの一つとして、エレクト
ロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイがあり、ＥＬデ
ィスプレイは、比較的古くから開発が進められている
が、フルカラー化や輝度や寿命などの点に課題があり、
未だあまり普及していない。なお、ＥＬディスプレイ
は、自ら発光する自己発光型のディスプレイであり、Ｅ
Ｌディスプレイに用いられるＥＬ素子をディスプレイで
はなく、面状発光体としても用いることも可能であり、
上述のＬＣＤのバックライトとしてＥＬ素子が用いられ
ているものがある。

【０００４】また、ＥＬディスプレイとなるＥＬ素子の
発光層としては、従来、無機化合物薄膜が用いられてい
たが、無機化合物薄膜を用いたＥＬ素子は、駆動電圧が
高いとともに発光効率が低く、低輝度の表示しかできな
かった。それに対して、近年、ＥＬ素子の発光層とし
て、駆動電圧が低く、かつ、発光効率が高い有機化合物
薄膜を用いたものが使われるようになった。また、有機
化合物薄膜を用いた有機ＥＬ素子（有機電界発光素子）
は、寿命の点で問題があったが、長寿命化が可能は有機
発光層用の材料の開発が進められ、ＬＣＤに対抗可能な
レベルでの実用化も可能となった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各種ＦＰＤ
の開発においては、半導体ほどではないが、微細加工を
必要とするとともに、ＦＰＤにおいては小さな半導体と
異なり、表示面に対応した大きな面積に渡ってほとんど
欠陥の無い微細加工を行う必要があり、ＦＰＤの普及に
は微細加工技術の確立が不可欠である。しかし、有機Ｅ
Ｌ素子に有機発光層として用いられる有機化合物は、一
般的に水分に弱いとともに、有機溶剤やその他の薬品に
対する耐性にも乏しい。

【０００６】そして、薄膜に対して、微細加工であるパ
ターニングを行うに際しては、一般的に、薄膜上へのレ
ジストの塗布、塗布されたレジストの露光、レジストの
現像、薄膜のエッチング、レジストの剥離等の工程から
なるいわゆるフォトリソグラフィーが行われるが、レジ
ストは多量の有機溶剤を含み、現像液は通常、水溶液で
あり、さらに、エッチングやレジストの剥離にも水溶液
や有機溶剤やその他の薬品が用いられる可能性があるの
で、有機発光層に用いられる有機化合物に重大な影響を
及ぼす可能性があり、上述のようなパターニング方法を
有機ＥＬ素子の微細加工に用いるのは困難であった。

【０００７】従って、発光層となる有機化合物薄膜の形
成方法は、限られたものとなり、例えば、メタルマスク
を使った真空蒸着（マスク蒸着）を用いるのが一般的で
ある。このマスク蒸着によれば、薄膜の形成と同時にパ
ターニングが行われ、上述のような各種溶剤、水溶液、
その他の薬品を用いなくても有機化合物薄膜の形成及び
パターニングができる。また、有機化合物薄膜上に形成
される金属電極の形成及びパターニングにおいても、金
属陰極の形成及びパターニングが有機発光層の形成後に
行われるので、上述のような各種溶剤、水溶液、その他
の薬品を用いない、メタルマスク蒸着を用いることが好
ましい。しかし、上述のようなマスク蒸着においては、
１００μｍより微細な加工、すなわち、数十μｍといっ
た微細加工が困難である。また、金属陰極をメタルマス
ク蒸着により形成するものとすると、下部構造となる陽
極（透明電極）や発光層とのアライメントが困難であっ
た。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、金属陰極の数十μｍといった微細加工を可能と
し、さらに、金属陰極とともに有機発光層の微細加工を
も可能とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造
方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、透明
基板上に透明電極と有機発光層とを形成した後に、該有
機発光層上に金属電極となるメタル層を形成する形成工
程と、次いで、形成されたメタル層をフォトリソグラフ
ィーによりパターニングするパターニング工程とを備え
たことを特徴とする。

【００１０】上記構成によれば、上記形成工程におい
て、有機発光層上にメタル層が形成されるので、フォト
リソグラフィーを用いたパターニング工程において、フ
ォトレジストに含有される有機溶剤や、露光時の紫外線
や、現像用の薬液に対して、有機発光層が該有機発光層
上を覆うメタル層により保護されることになる。また、
エッチングにおいては、メタル層の一部が除去されてパ
ターニングされた金属電極が形成され、メタル層が除去
された部分は、有機発光層がメタル層に保護されない状
態となるが、有機発光層のメタル層が除去される部分に
対応する部分は、残ったメタル層からなる金属電極によ
り電圧が印加されることがなく、発光しない部分なの
で、この部分がメタル層のエッチングに際してメタル層
とともに除去されたり、発光しない状態となっても良
い。

【００１１】従って、金属電極をフォトリソグラフィー
を用いてパターニングしても、金属電極と透明電極との
重なり領域である有機発光領域層を金属電極となるメタ
ル層により保護することができるので、フォトリソグラ
フィーに際して有機発光層が大きく影響を受けることが
ない。そして、フォトリソグラフィーを用いたパターニ
ングにおいては、１００μｍを切るような微細加工が可
能であり、金属電極を数十μｍ以下のレベルでパターニ
ングすることが可能となる。また、フォトリソグラフィ
ーを用いることにより、金属電極のパターンと下部構造
とのアライメントを容易なものとすることができる。

【００１２】さらに、上述のようにエッチングに際し
て、メタル層のレジストによりマスクされていない部分
とともに、この部分の下の有機発光層をも除去してしま
うものとした場合には、金属電極とともに、有機発光領
域層もフォトリソグラフィーを用いたパターニングによ
り形成されることになる。すなわち、上述のように有機
発光層をフォトリソグラフィーを用いてパターニングす
るものとしても、有機発光層をメタル層によりフォトリ
ソグラフィーで用いられる水溶液や、有機溶剤や、その
他の薬品や、紫外線等から保護することができる。従っ
て、有機発光領域層の数十μｍ以下のレベルでのフォト
リソグラフィーを用いたパターニングが可能となる。

【００１３】本発明の請求項２記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法は、上記パターニング工程
おいては、順次、フォトレジスト塗布工程と、露光工程
と、現像工程と、エッチング工程とを行い、該エッチン
グ工程に際し、ドライエッチングを行うことを特徴とす
る。上記構成によれば、メタル層の一部を除去する際
に、ドライエッチングを用いるので、ウェットエッチン
グのように基板がエッチング液に浸されることがなく、
有機発光層がエッチング液の影響を受けるのを防止する
ことができる。

【００１４】なお、ドライエッチングに際しては、基板
がプラズマに曝されるが、メタル層が比較的厚ければ、
フォトレジスト及びメタル層を超えて有機発光領域層が
プラズマダメージを受けることがない。また、メタル層
が除去される部分は、上述のように有機発光層も必要な
いので、メタル層が除去される部分に対応する有機発光
層の部分がプラズマダメージを受けても問題がない。

【００１５】また、ドライエッチングとしてスパッタエ
ッチングのような異方性エッチングが可能な方法を用い
れば、レジストによりマスクされた金属電極の部分及び
その下側の有機発光層の部分が横からえぐられるような
状態となることがなく、有機発光層に対するエッチング
の影響を最低限のものとすることができる。

【００１６】本発明の請求項３記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法は、上記メタル層の厚みを
０．１μｍ以上とすることを特徴とする。上記構成によ
れば、メタル層をドライエッチングするものとした際
に、メタル層が十分に厚いので、上述のようにレジスト
層及びメタル層を超えて有機発光領域層がプラズマダメ
ージを受けることがない。

【００１７】本発明の請求項４記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法は、上記パターニング工程
において、エッチング工程後、フォトレジストを除去せ
ずにフォトレジストを残した状態とすることを特徴とす
る。上記構成によれば、エッチング終了後に、フォトレ
ジストを除去しないので、発光層がフォトレジストを除
去するための水溶液や有機溶剤やその他の薬品の影響を
受けることがない。従って、フォトレジストを除去しな
いことにより、有機ＥＬ素子が劣化することを防止でき
るとともに、工程を簡略化して製造コストの低減を図る
ことができる。

【００１８】また、フォトレジストは、金属電極の上
面、すなわち、有機ＥＬ素子の背面側に塗布されるの
で、フォトレジストが残っていても有機ＥＬ素子の発光
に影響がなく、金属電極の保護膜として利用することが
できる。なお、フォトレジストを除去するものとして
も、ドライアッシングによりフォトレジストを除去すれ
ば、透明基板を溶液に浸したり、透明基板に溶液を塗布
したりする必要が無く、有機ＥＬ素子の発光層が劣化す
るのを抑止することができるが、フォトレジストの剥離
工程分だけ工程が増えることになるとともに、ウエット
剥離よりもドライアッシングを用いたドライ剥離の方が
コストが高くなる可能性があり、製造コストの面からは
フォトレジストを除去せずに残した方が良い。

【００１９】本発明の請求項５記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法は、上記形成工程におい
て、上記透明電極の側縁部に金属電極側の外部接続部を
上記透明電極の他の部分と絶縁した状態に設けるととも
に、上記外部接続部の少なくとも一部と上記メタル層と
が直接重なるように、上記メタル層を形成し、上記パタ
ーニング工程において、上記外部接続部の一部が露出し
た状態で、該外部接続部と上記メタル層からなる上記金
属電極とが重なった部分を残すことを特徴とする。

【００２０】上記構成によれば、金属電極と透明電極か
らなる電極側の外部接続部とが接続された状態となると
ともに、外部接続部の一部が露出しているので、外部接
続部の露出した部分からパターニングされた金属電極に
電気信号を送ることができる。すなわち、金属電極のパ
ターニングが終了した時点で、電極側の配線が外部の接
点となる外部接続部も含めて完了することになり、工程
を簡略化することができる。

【００２１】本発明の請求項６記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法は、上記パターニング工程
に際し、上記メタル層をパターニングするとともに、上
記メタル層の下の上記有機発光層をパターニングするこ
とを特徴とする。上記構成によれば、上述のように、フ
ォトリソグラフィーにより有機発光層をパターニングす
るものとしても、有機発光層がメタル層に保護されてい
るので、フォトリソグラフィーに用いられる有機溶剤や
水溶液やその他の薬品や紫外線やプラズマ等により有機
発光層が劣化するのを防止できるとともに、有機発光層
を数十μｍ以下のレベルでパターニングすることが可能
となる。

【００２２】また、有機発光層のパターニングに際し
て、レジストの一部として機能するメタル層は、そのま
ま有機発光層とともにパターニングされた金属電極とし
て機能することになるので、除去する必要がなく、フォ
トレジストも上述のように除去する必要がないので、レ
ジストの除去のために有機発光領域層が劣化するような
ことがない。また、有機発光層のパターニングは、例え
ば、カラー表示用に発光色が異なる複数の有機発光層を
用いる場合に必要となる。

【００２３】そして、カラー表示用に有機発光領域層を
形成するには、例えば、赤、緑、青のぞれぞれ異なる色
に発光するそれぞれの有機発光領域層をストライプ状に
繰り返し配置された状態とする方法や、その他のパター
ンで異なる色に発光するそれぞれの有機発光領域層を形
成することが考えられるが、この場合には、有機発光層
の形成から上述のメタル層のパターニングまでの工程
を、例えば、三回繰り返し行うようにすれば良い。

【００２４】また、二回目以降の発光層及びメタル層の
形成に際しては、例えば、先に形成された発光領域層及
び金属電極上に後から形成される発光領域層及びメタル
層をそのまま重なった状態に形成してしまい、後から形
成された発光領域層及びメタル層をエッチングする際
に、後から形成された有機発光領域層及びメタル層の先
に形成された発光層及び金属電極上に重なる部分を除去
すれば良い。なお、先に形成された発光領域層及び金属
電極上に後から形成された発光層領域及びメタル層をド
ライエッチングする際には、先に形成された発光領域層
及び金属電極上のレジストを除去しないで残しておくこ
とにより、先に形成された発光領域層及び金属電極がエ
ッチングされてしまうのを防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の製造
方法を図面を参照して説明する。図１、図２及び図３
は、有機ＥＬ素子の製造方法の概略を示すための製造途
中の有機ＥＬ素子の断面を示すものであるが、説明しや
すいように各部の厚みや幅等のサイズをデフォルメして
図示している。なお、各図の（Ａ）、（Ｂ）は互いに直
交する方向から見た断面図である。

【００２６】なお、この一例の有機ＥＬ素子の製造方法
により製造される有機ＥＬ素子は、例えば、セグメント
型や単純マトリックス型のＥＬディスプレイであり、有
機発光層として周知の有機化合物を用いたものである。
また、図１から図３に示すように、有機ＥＬ素子は、Ｅ
Ｌディスプレイの表示面側の側面を構成する透明基板１
と、該透明基板１上に順次形成される透明電極（陽極）
２、有機発光層３及び金属陰極（図３（Ａ）、（Ｂ）に
図示）４とからなるものである。

【００２７】そして、この一例の有機ＥＬ素子の製造に
おいては、まず、透明基板１上に透明電極２が形成され
る。なお、上記透明基板１は、基本的にガラス基板であ
るが、周知の透明な樹脂板や樹脂フィルムを用いるもの
としても良い。また、上記透明電極２は、例えば、ＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）からなるものであり、周知の薄
膜形成方法により透明基板１上に形成されるものであ
る。また薄膜形成方法としては、例えば、スパッター
法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、パエロゾル法、吹き付け
法、印刷法等や、その他方法を用いることができる。

【００２８】そして、透明基板１上に、透明基板１の略
全面に渡って透明電極２となるＩＴＯの薄膜を形成した
後に、周知の方法、例えば、フォトリソグラフィーによ
りＩＴＯの薄膜をパターニングする。なお、ＩＴＯから
なる透明電極２のパターンは、有機ＥＬ素子をセグメン
ト型のＥＬディスプレイとした場合に、表示に対応した
任意の形状部分と、該形状部分に接続される配線なる部
分との形状となり、有機ＥＬ素子を単純マトリックス型
のＥＬディスプレイとした場合に、ストライプ状の配線
の形状となる。

【００２９】また、図１（Ａ）、（Ｂ）等に示すよう
に、例えば、上記透明電極２の左側側縁部には、信号引
き出し部分となる外部接続部２ａが形成され、透明電極
２の右側側縁部には、信号引き出し部分となる外部接続
部２ｂが形成される。これら外部接続部２ａ、２ｂは、
透明電極２の一部であり、図３（Ａ）、（Ｂ）において
円ａ、ｂで囲んで示す外部からの配線の接点となる部分
がエッチング時に露出された状態とされる。また、一方
の外部接続部２ａは、金属陰極４側にカソード信号を送
るためのものであり、透明電極２の他の部分と絶縁され
た状態とされるとともに、金属陰極４と接合された状態
とされる。また、他方の外部接続部２ｂは、陽極である
透明電極２にアノード信号を送るためのものである。

【００３０】次に、透明電極２が形成された透明基板１
上の略全面に渡って有機発光層３を形成する。なお、有
機発光層３は、例えば、正孔輸送層と、発光層と、電子
輸送層との三層からなるか、もしくは、正孔輸送層と、
電子輸送性発光層との二層からなるものである。

【００３１】また、上記正孔輸送層は、例えば、α−Ｎ
ＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフ
ェニル−１，１’−ビフェニル−４、４’−ジアミン）
を用いることができる。また、上記発光層としては、ド
ーパントとしてＢＣｚＶＢｉ（４，４’−ビス（２−カ
ルバゾールビニレン）ビフェニル）を含むＤＰＶＢｉ
（４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニレン）ビフ
ェニル）を用いることができる。

【００３２】また、上記電子輸送層としては、Ａｌｑ３
（トリス（８−ヒドロキシキノリン）化アルミニウム）
を用いることができる。また、上記電子輸送性発光層と
しては、Ｂｅｂｑ２（ビス（１０−ヒドロキシベンゾ
［ｈ］キノリン）化ベリリウム）を用いることができ
る。なお、上記有機発光層３の材料は一例であり、その
他の周知の材料を有機発光層３として用いることがで
き、例えば、Ａｌｑ３にキナクリドン誘導体を添加した
材料や、１，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）
ビフェニルに、ジスチリルアリールアミン誘導体を添加
した材料等を用いることができる。

【００３３】そして、透明電極２が形成された透明基板
１上に有機発光層３の薄膜を形成する際には、上記透明
電極２とほぼ同様な薄膜形成方法を用いることができ
る。また、有機発光層３の形成に際しては、有機発光層
３が透明電極２の外部接続部２ａ、２ｂを完全に覆わな
いようにする。

【００３４】次に、図１に示すように、透明電極２及び
有機発光層３が形成された透明基板１上に金属陰極４と
なるメタル層５を透明基板１の略全面を覆うように形成
する。なお、金属陰極（金属電極）としては、例えば、
Ｍｇ−Ｉｎ合金、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ａｌ合金等の
マグネシウム合金やＡｌ−Ｌｉ合金等を用いることがで
きるとともに、陰極として電子を放出しやすい仕事関数
の値の小さい材料を用いることができる。また、金属陰
極４の形成に際しては、上記透明電極２とほぼ同様な薄
膜形成方法を用いることができる。

【００３５】そして、メタル層５の形成に際しては、メ
タル層５が透明基板１上に形成された有機発光層３の全
面を覆うようにするとともに、メタル層５の厚みを０．
１μｍ以上とする。これは、後述するように有機発光層
３をプラズマや各種薬液から保護するためであり、メタ
ル層５が０．１μｍより薄いと、有機発光層３を後述す
るプラズマダメージから確実に保護できない可能性があ
る。また、上面が有機発光層３に覆われていない状態の
外部接続部２ａ上にメタル層５が形成されるようにす
る。すなわち、外部接続部２ａとメタル層５とは電気的
に導通した状態とする。

【００３６】次に、メタル層５をパターニングして金属
陰極４とする。そして、金属陰極４のパターニングに際
しては、フォトリソグラフィーを用いるものとし、ま
ず、メタル層５上にフォトレジストを塗布する。なお、
フォトレジストとしては、周知のポジ型のものを用いる
ものとしても、ネガ型のものを用いるものとしても良
い。また、フォトレジストの塗布方法としては、ディッ
プ、スプレー、ロールコーター、スピンナー等を用いる
ことができる。

【００３７】次に、フォトレジストの露光を行い、次い
で、ディッピング、スプレー、シャワー、パドルなどの
現像方法を用いて、現像を行う。そして、露光に際して
は、透明基板１が紫外線に曝されることになるが、有機
発光層３はメタル層５に覆われた状態なので、有機発光
層３が紫外線の悪影響を受けることがない。

【００３８】また、現像液は、例えば、アルカリ性の水
溶液であり、有機発光層３に触れた場合に、有機発光層
３に大きな影響を与えることになるが、上述のように有
機発光層３がメタル層５に覆われているので、現像に際
して、透明基板１が現像液に浸されるような状態となっ
ても、有機発光層３が現像液に触れることがない。従っ
て、フォトレジストの露光や現像に際して、有機発光層
３が劣化するようなことがない。

【００３９】そして、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、現像によりメタル層５上に塗布されたフォトレジス
ト６の金属陰極４の形成すべきパターンに対応する部分
が残る。なお、露光前のフォトレジストのプレベーク
や、現像後のフォトレジストのポストベークは、有機発
光層への熱の影響を考慮して低温で行うことが好まし
い。

【００４０】次に、メタル層５のエッチングを行う。メ
タル層５のエッチングに際しては、プラズマエッチング
や、スパッタエッチングや、反応性イオンエッチング等
のドライエッチングを行う。ドライエッチングを行うこ
とにより、透明基板１がエッチング液に浸されることが
なく、有機発光層３がエッチング液により影響を受ける
ことがない。

【００４１】また、ドライエッチングによりメタル層５
のフォトレジスト６に覆われていない部分が除去される
ことになり、メタル層５が除去された部分では有機発光
層３が露出し、有機発光層３も除去され、有機発光層３
の残された部分、すなわち、メタル層５をエッチングす
ることにより形成された金属陰極４と重なる有機発光層
３の部分が有機発光領域層７になる。ない、有機発光層
３は、その上下を透明電極２と金属陰極４とに挟まれて
電極が印加することにより発光するものであり、有機発
光層３のメタル層５が除去された部分に対応する部分
は、透明電極２と金属陰極４とに挟まれた状態となら
ず、発光しないので、除去されても問題がない。

【００４２】また、エッチングに際して残されるメタル
層５（金属陰極４）が残される有機発光領域層７の上面
を覆っているので、残された有機発光領域層７がプラズ
マを用いたドライエッチングによりプラズマダメージを
受けるのを防止することができる。すなわち、メタル層
５は、１μｍ以上の厚みを有し、有機発光領域層７を確
実にプラズマダメージから保護することができる。ま
た、メタル層５のフォトレジスト６に覆われていない部
分が除去されるとともに、除去されたメタル層５の下に
対応する有機発光層３の部分が除去された際に、残され
た有効発光領域層７の側面が露出するが、ドライエッチ
ングに際して異方性エッチングを行うものとすれば、メ
タル層５や有機発光層３がフォトレジストの側縁部の内
側までエッチングされるのを抑止することができる。

【００４３】そして、エッチングが終了した段階で、図
３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、メタル層５が所定の形
状にパターニングされて、金属陰極４となる。また、上
述のようにフォトリソグラフィーにより金属陰極４にパ
ターニングした際には、下部構造となる透明電極２や有
機発光領域層７と金属陰極４とのアライメントが容易に
なるとともに、有機発光領域層７と金属陰極４とは同時
にパターニングされることになり、有機発光領域層７と
金属陰極４との位置合わせは確実なものとなる。なお、
有機ＥＬ素子をセグメント型のＥＬディスプレイとした
場合に、金属陰極４は、表示に対応した任意の形状部分
と、該形状部分に接続される配線部分とからなるととも
に、任意の形状部分は、透明電極２と対向した状態とな
る。また、有機ＥＬ素子を単純マトリックス型のＥＬデ
ィスプレイとした場合に、金属電極層４のパターンは、
ストライプ状の透明電極２と直交する方向のストライプ
状の配線形状となる。

【００４４】そして、有機ＥＬ素子の透明電極２と金属
陰極４とが有機発光層３を挟んで対向して配置された部
分、すなわち、有機発光層３の透明電極２と金属陰極４
とに挟まれた部分（図３（Ａ）において円ｃ、ｄ、ｅで
囲んだ部分）が発光領域となり、該発光領域が透明電極
２と金属陰極４とに電圧を印加した際に、発光すること
になる。また、上述のように、外部接続部２ａとメタル
層５が直接重なった部分の少なくとも一部（図３（Ａ）
において円ｆで囲んだ部分は）においては、メタル層５
が除去されずに残され、外部接続部２ａと金属陰極４と
の接点とされ、さらに、外部接続部２ａの金属陰極４と
重なった部分を除く他の部分（図３（Ａ）において円ａ
で囲んだ部分）がエッチング時に露出された状態とさ
れ、外部から金属陰極４に信号を送る配線が接続され
る。

【００４５】以上のように、金属陰極４のパターニング
に際してフォトリソグラフィーを用いることにより、数
十μｍレベルでのパターニング可能となる。すなわち、
従来のようにメタルマスク蒸着により、金属陰極４の形
成とパターニングとを行った際には、１００μｍを切る
ようなパターニングを行うことができないが、上述のよ
うにフォトリソグラフィーを用いることにより、より微
細なパターニングが可能となる。そして、図３（Ａ）、
（Ｂ）に示すように形成された有機ＥＬ素子は、少なく
とも透明基板３の上面すなわち表示面に対して背面とな
る側が封止材により封止される。

【００４６】なお、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
この一例においては、金属陰極４のパターニングを行っ
た際に、有機発光領域層７も金属陰極４と同様の形状に
パターニングされることになる。また、パターニングさ
れる有機発光領域層７は金属陰極４に保護されることに
より、上述のようにフォトリソグラフィーの各工程で使
用される紫外線、水溶液、有機溶剤、各種薬品、プラズ
マ等の影響を受けることがない。

【００４７】すなわち、有機発光層３は、水分や有機溶
剤やその他の薬品に対して弱いので、有機溶剤を含むフ
ォトレジストを使用するとともに、現像液や場合によっ
てエッチング液を用いるフォトリソグラフィーを用いて
有機発光層３をパターニングすることが困難であった
が、上述のようにメタル層５とともに有機発光層３をフ
ォトリソグラフィーによりパターニングすることで、有
機発光層３を劣化させることなく、フォトリソグラフィ
ーを用いて有機発光領域層７にパターニングすることが
できる。

【００４８】従って、マスク蒸着により有機発光層３の
形成とパターニングを行った場合に比較して、フォトリ
ソグラフィーを用いることにより有機発光領域層７の微
細なパターニングが可能となる。上述のようにフォトリ
ソグラフィーを用いてメタル層５とともに有機発光層３
をパターニングする方法は、カラーのＥＬディスプレイ
を製造するに際して、それぞれ発光色の異なる複数種の
有機発光層３を各有機発光層３毎に形成してパターニン
グするような場合に、有効に用いることができる。

【００４９】なお、上記例では、有機ＥＬ素子からなる
ＥＬディスプレイをセグメント型もしくは単純マトリッ
クス型としたが、ＴＦＴ等のアクティブ素子を用いたア
クティブマトリックス型のＥＬディスプレイとしても良
い。また、透明基板１と有機発光層３との間（透明基板
１と透明電極２との間）に、カラーフィルタを設けるも
のとしても良い。

【００５０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造方法によれば、金属電極をフ
ォトリソグラフィーを用いてパターニングしても、有機
発光領域層を金属電極となるメタル層により保護するこ
とができるので、有機発光領域層が大きく影響を受ける
のを防止することができる。そして、フォトリソグラフ
ィーを用いたパターニングにおいては、１００μｍを切
るような微細加工が可能であり、金属電極を数十μｍ以
下のレベルでパターニングすることが可能となる。

【００５１】さらに、上述のようなエッチングに際し
て、レジストによりマスクされていない金属電極ととも
に該金属電極の下の有機発光層も除去するものとした場
合には、金属電極とともに、有機発光層もフォトリソグ
ラフィーを用いてパターニングされることになり、有機
発光層をフォトリソグラフィーを用いてパターニングす
るものとしても、有機発光領域層を金属電極により、フ
ォトリソグラフィーで用いられる有機溶剤や水溶液やそ
の他の薬品や紫外線から保護することができるので、有
機発光層の数十μｍ以下のレベルでのパターニングが可
能となる。

【００５２】本発明の請求項２記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法によれば、金属電極の一部
を除去する際に、ドライエッチングを用いるので、ウェ
ットエッチングのように基板がエッチング液に浸される
ことがなく、有機発光領域層がエッチング液の影響を受
けるのを防止することができる。また、ドライエッチン
グに際しては、基板がプラズマに曝されるが、金属電極
が比較的厚ければ、レジスト層及び金属電極を超えて有
機発光領域層がプラズマダメージを受けるのを防止する
ことができる。

【００５３】本発明の請求項３記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法によれば、金属電極のエッ
チングをドライエッチングするものとした際に、金属電
極の厚みが十分なものとなっているので、上述のように
レジスト層及び金属電極を超えて有機発光層がプラズマ
ダメージを受けるのを防止することができる。

【００５４】本発明の請求項４記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法によれば、エッチング終了
後に、フォトレジストを除去しないので、発光領域層が
フォトレジストを除去するための有機溶剤やその他の薬
液の影響を受けることがない。従って、フォトレジスト
を除去しないことにより、有機ＥＬ素子が劣化すること
を防止できるとともに、工程を簡略化して製造コストの
低減を図ることができる。

【００５５】本発明の請求項５記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法によれば、金属電極と透明
電極からなる電極側の外部接続部とが接続された状態と
なるとともに、外部接続部の一部が露出しているので、
外部接続部の露出した部分からパターニングされた金属
電極に電気信号を送ることができる。すなわち、金属電
極のパターニングが終了した時点で、電極側の配線が外
部接続部分も含めて完了することになり、工程を簡略化
することができる。

【００５６】本発明の請求項６記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法によれば、上述のように、
フォトリソグラフィーにより有機発光層をパターニング
するものとしても、有機発光領域層が金属電極に保護さ
れているので、フォトリソグラフィーに用いられる各種
有機溶剤やその他の薬液や紫外線やプラズマにより有機
発光領域層が劣化するのを防止できるとともに、有機発
光層を数十μｍ以下のレベルでパターニングすることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）はともに本発明の実施の形態の
一例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を
説明するための製造途中の有機ＥＬ素子の断面図であ
る。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）はともに上記例の有機エレクト
ロルミネッセンス素子の製造方法を説明するための製造
途中の有機ＥＬ素子の断面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はともに上記例の有機エレクト
ロルミネッセンス素子の製造方法を説明するための製造
途中の有機ＥＬ素子の断面図である。

【符号の説明】

１透明基板２透明電極２ａ外部接続部３有機発光層４金属陰極（金属電極）５メタル層６フォトレジスト７有機発光領域層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に透明電極と有機発光層とを
形成した後に、該有機発光層上に金属電極となるメタル
層を形成する形成工程と、次いで、形成されたメタル層をフォトリソグラフィーに
よりパターニングするパターニング工程とを備えたこと
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造
方法。
【請求項２】上記パターニング工程おいては、順次、
フォトレジスト塗布工程と、露光工程と、現像工程と、
エッチング工程とを行い、該エッチング工程に際し、ド
ライエッチングを行うことを特徴とする請求項１記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項３】上記メタル層の厚みを０．１μｍ以上と
することを特徴とする請求項１または２記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項４】上記パターニング工程において、エッチ
ング工程後、フォトレジストを除去せずにフォトレジス
トを残した状態とすることを特徴とする請求項１から３
のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造方法。
【請求項５】上記形成工程において、上記透明電極の
側縁部に金属電極側の外部接続部を上記透明電極の他の
部分と絶縁した状態に設けるとともに、上記外部接続部
の少なくとも一部と上記メタル層とが直接重なるよう
に、上記メタル層を形成し、上記パターニング工程において、上記外部接続部の一部
が露出した状態で、該外部接続部と上記メタル層からな
る上記金属電極とが重なった部分を残すことを特徴とす
る請求項１から４のいずれか一つに記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】上記パターニング工程に際し、上記メタ
ル層をパターニングするとともに、上記メタル層の下の
上記有機発光層をパターニングすることを特徴とする請
求項１から５のいずれか一つに記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法。