JP2002124380A - 有機発光膜の加工方法 - Google Patents
有機発光膜の加工方法Info
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- JP2002124380A JP2002124380A JP2000319481A JP2000319481A JP2002124380A JP 2002124380 A JP2002124380 A JP 2002124380A JP 2000319481 A JP2000319481 A JP 2000319481A JP 2000319481 A JP2000319481 A JP 2000319481A JP 2002124380 A JP2002124380 A JP 2002124380A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザーアブレーション加工方法において、
ＩＴＯ薄膜を一緒に除去したり、ガラス基板にダメージ
を与えること無く、ＩＴＯ薄膜上の有機発光膜を複数の
画素に分割、または有機発光膜にコンタクトホールを形
成することが可能なレーザーアブレーション加工方法を
提供すること。 【解決手段】 本発明の有機発光膜の加工方法は、透明
基板上に、透明電極、有機発光膜、金属電極、をこの順
に形成してなる有機ＥＬ素子の、該有機発光膜の加工方
法において、上記透明基板上に、上記透明電極として、
ＩＴＯ薄膜を形成し、上記ＩＴＯ薄膜上に、上記有機発
光膜を形成した後、有機発光膜には吸収されるが、ガラ
ス基板及びＩＴＯ薄膜にはほとんど吸収されない波長範
囲３２５〜３６０ｎｍのレーザー、具体的には、Ｎｄ：
ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）、または
Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザの第３高調波（波長３５５ｎ
ｍ）、またはＮｄ：ＹＬＦレーザの第３高調波（波長３
４９ｎｍ）であるレーザ光を用いて、上記有機発光膜を
選択的に除去することを特徴としている。
ＩＴＯ薄膜を一緒に除去したり、ガラス基板にダメージ
を与えること無く、ＩＴＯ薄膜上の有機発光膜を複数の
画素に分割、または有機発光膜にコンタクトホールを形
成することが可能なレーザーアブレーション加工方法を
提供すること。 【解決手段】 本発明の有機発光膜の加工方法は、透明
基板上に、透明電極、有機発光膜、金属電極、をこの順
に形成してなる有機ＥＬ素子の、該有機発光膜の加工方
法において、上記透明基板上に、上記透明電極として、
ＩＴＯ薄膜を形成し、上記ＩＴＯ薄膜上に、上記有機発
光膜を形成した後、有機発光膜には吸収されるが、ガラ
ス基板及びＩＴＯ薄膜にはほとんど吸収されない波長範
囲３２５〜３６０ｎｍのレーザー、具体的には、Ｎｄ：
ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）、または
Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザの第３高調波（波長３５５ｎ
ｍ）、またはＮｄ：ＹＬＦレーザの第３高調波（波長３
４９ｎｍ）であるレーザ光を用いて、上記有機発光膜を
選択的に除去することを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】有機ＥＬ素子の製造工程にお
いて、透明電極（ＩＴＯ薄膜）上に形成された有機発光
膜に、画像素子パターンや配線用のコンタクトホールを
形成する方法に関する。
いて、透明電極（ＩＴＯ薄膜）上に形成された有機発光
膜に、画像素子パターンや配線用のコンタクトホールを
形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機ＥＬ素子は、直流低電圧駆動、高速
応答性、非真空系で駆動可能など、発光型ディスプレイ
として用いる素子として、理想的な特性を有している。
応答性、非真空系で駆動可能など、発光型ディスプレイ
として用いる素子として、理想的な特性を有している。
【０００３】図１（ａ），（ｂ）に、代表的な有機ＥＬ
素子の構造、有機ＥＬ素子の発光原理を示す。有機ＥＬ
素子１は、ガラス等の透明基板２上に形成されたＩＴＯ
（インジウムスズ酸化物）等の透明電極からなる陽極３
と、アルミニウム等の金属からなる陰極（金属電極）４
によって、多層化した有機発光膜５を挟んだ構造であ
る。ＩＴＯ薄膜からなる陽極３の厚さは、約１００〜２
００ｎｍ、有機発光膜５の厚さは約１００ｎｍ程度であ
る。
素子の構造、有機ＥＬ素子の発光原理を示す。有機ＥＬ
素子１は、ガラス等の透明基板２上に形成されたＩＴＯ
（インジウムスズ酸化物）等の透明電極からなる陽極３
と、アルミニウム等の金属からなる陰極（金属電極）４
によって、多層化した有機発光膜５を挟んだ構造であ
る。ＩＴＯ薄膜からなる陽極３の厚さは、約１００〜２
００ｎｍ、有機発光膜５の厚さは約１００ｎｍ程度であ
る。
【０００４】有機ＥＬ素子１に直流電圧を印加すると、
陽極３から正孔、陰極４から電子が有機発光膜５内に注
入され、有機発光膜５内で電子と正孔とが再結合して励
起状態を形成し、その励起状態から基底状態への緩和過
程で発光する。
陽極３から正孔、陰極４から電子が有機発光膜５内に注
入され、有機発光膜５内で電子と正孔とが再結合して励
起状態を形成し、その励起状態から基底状態への緩和過
程で発光する。
【０００５】以下、有機ＥＬ素子を用いた発光型ディス
プレイを、有機ＥＬディスプレイと呼ぶ。有機ＥＬディ
スプレイには、以下の特長があり、このような特長か
ら、有機ＥＬディスプレイは次世代のフラット・パネル
・ディスプレイ（ＦＰＤ）として期待されている。 ＜特長＞ 自発光型であるため、視野角が広く、高コントラスト
であり、視認性が高い。 バックライトが不要であるため、２ｍｍ以下の極めて
薄型のディスプレイが実現できる。 応答速度は、１０ｎｓ程度であり、通常の液晶よりも
はるかに速く、動画再生に適している。 低温で安定駆動できる。 直流５〜３０Ｖ程度の比較的低電圧で動作が可能なた
め、駆動回路の設計が有利である。
プレイを、有機ＥＬディスプレイと呼ぶ。有機ＥＬディ
スプレイには、以下の特長があり、このような特長か
ら、有機ＥＬディスプレイは次世代のフラット・パネル
・ディスプレイ（ＦＰＤ）として期待されている。 ＜特長＞ 自発光型であるため、視野角が広く、高コントラスト
であり、視認性が高い。 バックライトが不要であるため、２ｍｍ以下の極めて
薄型のディスプレイが実現できる。 応答速度は、１０ｎｓ程度であり、通常の液晶よりも
はるかに速く、動画再生に適している。 低温で安定駆動できる。 直流５〜３０Ｖ程度の比較的低電圧で動作が可能なた
め、駆動回路の設計が有利である。
【０００６】上述の有機ＥＬ素子１を用いた有機ＥＬデ
ィスプレイを製造するためには、有機発光膜５を複数の
画素に分割・加工（画像素子パターンを形成する）する
必要がある。また、有機発光膜５を挟む、ＩＴＯ薄膜か
らなる陽極３と金属からなる陰極４とを電気的に接合す
るために、有機発光膜５にコンタクトホールを形成して
おく必要がある。そして、有機発光膜５に画像素子パタ
ーンやコンタクトホールを設けるために、従来、以下に
示す手法が用いられていた。
ィスプレイを製造するためには、有機発光膜５を複数の
画素に分割・加工（画像素子パターンを形成する）する
必要がある。また、有機発光膜５を挟む、ＩＴＯ薄膜か
らなる陽極３と金属からなる陰極４とを電気的に接合す
るために、有機発光膜５にコンタクトホールを形成して
おく必要がある。そして、有機発光膜５に画像素子パタ
ーンやコンタクトホールを設けるために、従来、以下に
示す手法が用いられていた。
【０００７】以下、コンタクトホールの形成を例として
述べるが、画像素子パターンを形成する場合も同様であ
る。図２は、コンタクトホールの形成過程を示す概念図
である。有機発光膜へのコンタクトホールの形成には、
半導体製造工程等で利用される、フォトリソグラフィー
の手法が用いられ、具体的には、以下の手順で行われ
る。 ガラス等からなる透明基板２上に、陽極として機能す
るＩＴＯ薄膜３ａ、多層化した有機発光膜５を、この順
に成膜する。（図２（ａ）） 上記有機発光膜５上にフォトレジストを塗布し、フォ
トレジスト層６を設ける。（図２（ｂ）） コンタクトホールのマスクパターンが形成されたフォ
トマスクを用いて、フォトレジスト層６にマスク露光を
行い、続いて、露光後のフォトレジスト層６を現像液に
浸して現像し、有機発光膜５の、コンタクトホールを形
成すべき領域上に、レジストパターン６ａを形成する。
（図２（ｃ）） 上記フォトレジスト層６をマスクにして、有機発光膜
５をドライエッチングして、有機発光膜５の、レジスト
パターン６ａに対応する位置に、コンタクトホール５ａ
を形成する。（図２（ｄ）） フォトレジスト層６を除去する。（図２（ｅ））
述べるが、画像素子パターンを形成する場合も同様であ
る。図２は、コンタクトホールの形成過程を示す概念図
である。有機発光膜へのコンタクトホールの形成には、
半導体製造工程等で利用される、フォトリソグラフィー
の手法が用いられ、具体的には、以下の手順で行われ
る。 ガラス等からなる透明基板２上に、陽極として機能す
るＩＴＯ薄膜３ａ、多層化した有機発光膜５を、この順
に成膜する。（図２（ａ）） 上記有機発光膜５上にフォトレジストを塗布し、フォ
トレジスト層６を設ける。（図２（ｂ）） コンタクトホールのマスクパターンが形成されたフォ
トマスクを用いて、フォトレジスト層６にマスク露光を
行い、続いて、露光後のフォトレジスト層６を現像液に
浸して現像し、有機発光膜５の、コンタクトホールを形
成すべき領域上に、レジストパターン６ａを形成する。
（図２（ｃ）） 上記フォトレジスト層６をマスクにして、有機発光膜
５をドライエッチングして、有機発光膜５の、レジスト
パターン６ａに対応する位置に、コンタクトホール５ａ
を形成する。（図２（ｄ）） フォトレジスト層６を除去する。（図２（ｅ））
【０００８】ところで、有機発光膜に用いられる有機膜
材料は、一般に、温度、湿度、薬品に弱いため、化学薬
品であるフォトレジストを塗布したり、現像液に浸すと
いった工程やプラズマなどを用いたエッチング工程を有
するフォトリソグラフィーは適しておらず、製品不良の
原因になったり、また上述に示す通り、数多くの工程を
要するため、製造工程が煩雑になるという問題を有して
いた。そして、最近では、レーザーアブレーション加工
法によるコンタクトホールの形成が行われるようになっ
てきた。レーザーアブレーション加工法とは、レーザー
ビームを固体物質表面に照射した際、このレーザーエネ
ルギーを吸収した物質が大きなエネルギーをもつフラグ
メントとして飛散する現象、すなわちレーザーアブレー
ション現象を利用して微細加工を施す方法のことであ
る。
材料は、一般に、温度、湿度、薬品に弱いため、化学薬
品であるフォトレジストを塗布したり、現像液に浸すと
いった工程やプラズマなどを用いたエッチング工程を有
するフォトリソグラフィーは適しておらず、製品不良の
原因になったり、また上述に示す通り、数多くの工程を
要するため、製造工程が煩雑になるという問題を有して
いた。そして、最近では、レーザーアブレーション加工
法によるコンタクトホールの形成が行われるようになっ
てきた。レーザーアブレーション加工法とは、レーザー
ビームを固体物質表面に照射した際、このレーザーエネ
ルギーを吸収した物質が大きなエネルギーをもつフラグ
メントとして飛散する現象、すなわちレーザーアブレー
ション現象を利用して微細加工を施す方法のことであ
る。
【０００９】図３に、レーザーアブレーション加工法に
よる、コンタクトホールの形成過程を示す。レーザーア
ブレーション加工法により、有機発光膜５へコンタクト
ホール５ａを形成する場合、上述のフォトレジスト層６
を有機発光膜５上に形成する必要はなく、有機発光膜５
の、コンタクトホール５ａを形成すべき領域に直接レー
ザー光を照射する。（図３（ａ））有機発光膜５は、上
述に示したように、レーザーエネルギーを吸収し、フラ
グメントとして飛散するので、レーザー照射領域には、
コンタクトホール５ａが形成される。（図３（ｂ））
よる、コンタクトホールの形成過程を示す。レーザーア
ブレーション加工法により、有機発光膜５へコンタクト
ホール５ａを形成する場合、上述のフォトレジスト層６
を有機発光膜５上に形成する必要はなく、有機発光膜５
の、コンタクトホール５ａを形成すべき領域に直接レー
ザー光を照射する。（図３（ａ））有機発光膜５は、上
述に示したように、レーザーエネルギーを吸収し、フラ
グメントとして飛散するので、レーザー照射領域には、
コンタクトホール５ａが形成される。（図３（ｂ））
【００１０】レーザーアブレーション加工法は、上述に
示す通り、化学薬品であるフォトレジストを塗布した
り、現像液に浸すといった工程やプラズマなどを用いた
エッチング工程を有しておらず、また製造工程も簡便で
あることから、有機発光膜へのコンタクトホールや画像
素子パターンの形成に非常に有利である。また、このレ
ーザーアブレーション加工法によれば、高いエネルギー
をもつレーザーをポリマーに照射した場合、通常の化学
結合を解離し、余剰エネルギーはフラグメントの飛散に
用いられるため、熱的作用の小さい過程により加工が行
われ、周囲に影響を与えないシャープな微細加工が可能
となる。
示す通り、化学薬品であるフォトレジストを塗布した
り、現像液に浸すといった工程やプラズマなどを用いた
エッチング工程を有しておらず、また製造工程も簡便で
あることから、有機発光膜へのコンタクトホールや画像
素子パターンの形成に非常に有利である。また、このレ
ーザーアブレーション加工法によれば、高いエネルギー
をもつレーザーをポリマーに照射した場合、通常の化学
結合を解離し、余剰エネルギーはフラグメントの飛散に
用いられるため、熱的作用の小さい過程により加工が行
われ、周囲に影響を与えないシャープな微細加工が可能
となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記レーザ
ーアブレーション加工法により、有機発光膜／ＩＴＯ薄
膜／ガラス基板からなる材料の、有機発光膜部分にコン
タクトホールや画像素子パターンを形成するために、有
機発光膜の不要な部分を除去した時、その下部のＩＴＯ
薄膜を一緒に除去してしまう場合やガラス基板にダメー
ジを与えてしまう場合があった。そして、このようにＩ
ＴＯ薄膜が一緒に除去されてしまったり、ガラス基板に
ダメージが与えられると、陽極としてのＩＴＯ薄膜と陰
極としての金属電極との電気的接合を行うことができな
くなるという問題を有していた。
ーアブレーション加工法により、有機発光膜／ＩＴＯ薄
膜／ガラス基板からなる材料の、有機発光膜部分にコン
タクトホールや画像素子パターンを形成するために、有
機発光膜の不要な部分を除去した時、その下部のＩＴＯ
薄膜を一緒に除去してしまう場合やガラス基板にダメー
ジを与えてしまう場合があった。そして、このようにＩ
ＴＯ薄膜が一緒に除去されてしまったり、ガラス基板に
ダメージが与えられると、陽極としてのＩＴＯ薄膜と陰
極としての金属電極との電気的接合を行うことができな
くなるという問題を有していた。
【００１２】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、本発明の目的は、レーザーアブレ
ーション加工方法において、ＩＴＯ薄膜を一緒に除去し
たり、ガラス基板にダメージを与えること無く、ＩＴＯ
薄膜上の有機発光膜を複数の画素に分割、または有機発
光膜にコンタクトホールを形成することが可能なレーザ
ーアブレーション加工方法を提供することにある。
されたものであって、本発明の目的は、レーザーアブレ
ーション加工方法において、ＩＴＯ薄膜を一緒に除去し
たり、ガラス基板にダメージを与えること無く、ＩＴＯ
薄膜上の有機発光膜を複数の画素に分割、または有機発
光膜にコンタクトホールを形成することが可能なレーザ
ーアブレーション加工方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機発光膜
を除去する時、使用するレーザー波長の違いにより、Ｉ
ＴＯ薄膜が除去されたり、ガラス基板にダメージが与え
られたりする場合と、されない場合とがあることを確認
し、ＩＴＯ薄膜が除去されたり、ガラス基板にダメージ
が与えられたりするのは、レーザー波長におけるＩＴＯ
薄膜の透過率（または吸収率）が原因であると考え、有
機発光膜は除去するが、ＩＴＯ薄膜を除去せず、ガラス
基板にもダメージを与えることの無い波長、すなわちＩ
ＴＯ薄膜／ガラス基板上の有機発光膜の除去に最も適し
た波長を求めるために、有機発光膜、ＩＴＯ薄膜、ガラ
ス基板の透過率の波長依存性を調査した。
を除去する時、使用するレーザー波長の違いにより、Ｉ
ＴＯ薄膜が除去されたり、ガラス基板にダメージが与え
られたりする場合と、されない場合とがあることを確認
し、ＩＴＯ薄膜が除去されたり、ガラス基板にダメージ
が与えられたりするのは、レーザー波長におけるＩＴＯ
薄膜の透過率（または吸収率）が原因であると考え、有
機発光膜は除去するが、ＩＴＯ薄膜を除去せず、ガラス
基板にもダメージを与えることの無い波長、すなわちＩ
ＴＯ薄膜／ガラス基板上の有機発光膜の除去に最も適し
た波長を求めるために、有機発光膜、ＩＴＯ薄膜、ガラ
ス基板の透過率の波長依存性を調査した。
【００１４】上記調査は、以下の条件の下で行われた。 装置 ：分光透過率測定装置 測定波長範囲：２００〜２５００ｎｍ 測定試料 ： （ａ）ガラス基板（ソーダガラス）単体 （ｂ）ガラス基板上にＩＴＯ薄膜を設けたもの（以下、
ＩＴＯ薄膜／ガラス基板と表記する。） （ｃ）ＩＴＯ薄膜／ガラス基板のＩＴＯ薄膜上に有機発
光膜を設けたもの（以下、有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガ
ラス基板と表記する。） 試料厚み ：約１ｍｍ（ガラス基板（ソーダガラ
ス））、約１００〜２００ｎｍ（ＩＴＯ薄膜）、約１０
０ｎｍ（有機発光膜）
ＩＴＯ薄膜／ガラス基板と表記する。） （ｃ）ＩＴＯ薄膜／ガラス基板のＩＴＯ薄膜上に有機発
光膜を設けたもの（以下、有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガ
ラス基板と表記する。） 試料厚み ：約１ｍｍ（ガラス基板（ソーダガラ
ス））、約１００〜２００ｎｍ（ＩＴＯ薄膜）、約１０
０ｎｍ（有機発光膜）
【００１５】図４は、上記測定結果を示す図である。こ
こで、曲線ａはガラス基板の各波長における透過率、曲
線ｂはＩＴＯ薄膜／ガラス基板の各波長における透過
率、そして、曲線ｃは有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガラス
基板の各波長における透過率を示している。測定試料と
して、ガラス基板を用いた場合、３２５〜７５０ｎｍの
波長範囲において、８５％以上の透過率を示す。そし
て、吸収率は、以下の式で表されるので、上記波長範囲
では、レーザー光は、ガラス基板によって、１５％程度
しか吸収されない。 （吸収率）＝１００−（透過率）（％）
こで、曲線ａはガラス基板の各波長における透過率、曲
線ｂはＩＴＯ薄膜／ガラス基板の各波長における透過
率、そして、曲線ｃは有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガラス
基板の各波長における透過率を示している。測定試料と
して、ガラス基板を用いた場合、３２５〜７５０ｎｍの
波長範囲において、８５％以上の透過率を示す。そし
て、吸収率は、以下の式で表されるので、上記波長範囲
では、レーザー光は、ガラス基板によって、１５％程度
しか吸収されない。 （吸収率）＝１００−（透過率）（％）
【００１６】一方、測定試料として、ＩＴＯ薄膜／ガラ
ス基板を用いた場合、３０７〜７５０ｎｍの波長範囲に
おいて、７５％以上の透過率を示す。すなわち、この波
長範囲においては、ＩＴＯ薄膜は、レーザー光をあまり
吸収することなく、ほとんど透過する。また、測定試料
として、有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガラス基板を用いた
場合、３６０ｎｍ以下の波長範囲において、５０％未満
の透過率を示す。すなわち、この波長範囲においては、
有機発光膜は、レーザー光を吸収する。したがって、有
機発光膜には吸収され、ガラス基板およびＩＴＯ薄膜に
は吸収されないレーザー光の波長範囲は３２５〜３６０
ｎｍであることがわかる。
ス基板を用いた場合、３０７〜７５０ｎｍの波長範囲に
おいて、７５％以上の透過率を示す。すなわち、この波
長範囲においては、ＩＴＯ薄膜は、レーザー光をあまり
吸収することなく、ほとんど透過する。また、測定試料
として、有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガラス基板を用いた
場合、３６０ｎｍ以下の波長範囲において、５０％未満
の透過率を示す。すなわち、この波長範囲においては、
有機発光膜は、レーザー光を吸収する。したがって、有
機発光膜には吸収され、ガラス基板およびＩＴＯ薄膜に
は吸収されないレーザー光の波長範囲は３２５〜３６０
ｎｍであることがわかる。
【００１７】そして、前記したように、レーザーアブレ
ーション現象は、レーザーエネルギーが吸収されて生じ
るものであるから、本発明者は、有機発光膜／ＩＴＯ薄
膜／ガラス基板にレーザーアブレーション加工を施すに
あたり、有機発光膜には効率よく吸収され、ガラス基板
およびＩＴＯ薄膜にはほとんど吸収されないレーザー
光、即ち３２５〜３６０ｎｍの波長範囲のレーザー光を
選択することにより、ＩＴＯ薄膜を除去すること無く、
またガラス基板にダメージを与えること無く、有機発光
膜を加工することができることを見出し、かかる知見に
基いて本発明を完成した。
ーション現象は、レーザーエネルギーが吸収されて生じ
るものであるから、本発明者は、有機発光膜／ＩＴＯ薄
膜／ガラス基板にレーザーアブレーション加工を施すに
あたり、有機発光膜には効率よく吸収され、ガラス基板
およびＩＴＯ薄膜にはほとんど吸収されないレーザー
光、即ち３２５〜３６０ｎｍの波長範囲のレーザー光を
選択することにより、ＩＴＯ薄膜を除去すること無く、
またガラス基板にダメージを与えること無く、有機発光
膜を加工することができることを見出し、かかる知見に
基いて本発明を完成した。
【００１８】すなわち、請求項１に記載の有機発光膜の
加工方法は、透明基板上に、透明電極、有機発光膜、金
属電極、をこの順に形成してなる有機ＥＬ素子の、該有
機発光膜の加工方法において、上記透明基板上に、上記
透明電極として、ＩＴＯ薄膜を形成し、上記ＩＴＯ薄膜
上に、上記有機発光膜を形成した後、波長３２５〜３６
０ｎｍのレーザー光を用いて、上記有機発光膜を選択的
に除去することを特徴としている。また、請求項２に記
載の有機発光膜の加工方法は、透明基板上に、透明電
極、有機発光膜、金属電極、をこの順に形成してなる有
機ＥＬ素子の、該有機発光膜の加工方法において、上記
透明基板上に、上記透明電極として、ＩＴＯ薄膜を形成
し、上記ＩＴＯ薄膜上に、上記有機発光膜を形成した
後、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎ
ｍ）、またはＮｄ：ＹＶＯ4レーザの第３高調波（波長
３５５ｎｍ）、またはＮｄ：ＹＬＦレーザの第３高調波
（波長３４９ｎｍ）であるレーザ光を用いて、上記有機
発光膜を選択的に除去することを特徴としている。
加工方法は、透明基板上に、透明電極、有機発光膜、金
属電極、をこの順に形成してなる有機ＥＬ素子の、該有
機発光膜の加工方法において、上記透明基板上に、上記
透明電極として、ＩＴＯ薄膜を形成し、上記ＩＴＯ薄膜
上に、上記有機発光膜を形成した後、波長３２５〜３６
０ｎｍのレーザー光を用いて、上記有機発光膜を選択的
に除去することを特徴としている。また、請求項２に記
載の有機発光膜の加工方法は、透明基板上に、透明電
極、有機発光膜、金属電極、をこの順に形成してなる有
機ＥＬ素子の、該有機発光膜の加工方法において、上記
透明基板上に、上記透明電極として、ＩＴＯ薄膜を形成
し、上記ＩＴＯ薄膜上に、上記有機発光膜を形成した
後、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎ
ｍ）、またはＮｄ：ＹＶＯ4レーザの第３高調波（波長
３５５ｎｍ）、またはＮｄ：ＹＬＦレーザの第３高調波
（波長３４９ｎｍ）であるレーザ光を用いて、上記有機
発光膜を選択的に除去することを特徴としている。
【００１９】
【作用】上記構成によれば、レーザーエネルギーは、ほ
とんど有機発光膜に吸収され、ガラス基板およびＩＴＯ
薄膜には、ほとんど吸収されることはない。したがっ
て、有機発光膜のみが選択的にレーザーアブレーション
現象により加工される。
とんど有機発光膜に吸収され、ガラス基板およびＩＴＯ
薄膜には、ほとんど吸収されることはない。したがっ
て、有機発光膜のみが選択的にレーザーアブレーション
現象により加工される。
【００２０】
【発明の実施の形態】図５に、本発明の実施例に用いら
れる有機発光膜除去装置の概略構成図を示す。レーザ光
源１０はＮｄ：ＹＬＦレーザ装置であり、波長１０４７
ｎｍの基本波レーザ光が出射される。レーザ光はパルス
発振であり、レーザ装置に備えられたＱｓｗによりパル
ス発振の繰り返し周波数が設定される。該基本波レーザ
光は、波長変換素子である第１の非線形光学結晶１１
（例えばＬＢＯ、ＢＢＯ結晶等）により、第２高調波
（波長５２３ｎｍ）に波長変換され、更に、第２の非線
形光学結晶１２（例えばＬＢＯ、ＢＢＯ、ＣＬＢＯ結晶
等）により第３高調波（波長３４９ｎｍ）に波長変換さ
れる。基本波を発生するレーザ光源１０としては、他に
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装置、またはＮｄ：ＹＶＯ4レーザ
装置があり、その場合、基本波レーザの波長は１０６４
ｎｍであり、第３高調波の波長は３５５ｎｍとなる。
れる有機発光膜除去装置の概略構成図を示す。レーザ光
源１０はＮｄ：ＹＬＦレーザ装置であり、波長１０４７
ｎｍの基本波レーザ光が出射される。レーザ光はパルス
発振であり、レーザ装置に備えられたＱｓｗによりパル
ス発振の繰り返し周波数が設定される。該基本波レーザ
光は、波長変換素子である第１の非線形光学結晶１１
（例えばＬＢＯ、ＢＢＯ結晶等）により、第２高調波
（波長５２３ｎｍ）に波長変換され、更に、第２の非線
形光学結晶１２（例えばＬＢＯ、ＢＢＯ、ＣＬＢＯ結晶
等）により第３高調波（波長３４９ｎｍ）に波長変換さ
れる。基本波を発生するレーザ光源１０としては、他に
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装置、またはＮｄ：ＹＶＯ4レーザ
装置があり、その場合、基本波レーザの波長は１０６４
ｎｍであり、第３高調波の波長は３５５ｎｍとなる。
【００２１】上記に示した、３つのレーザー装置は、励
起媒質として結晶を用いるので、固体レーザーと呼ば
れ、ガスレーザー（励起媒質として気体を用いる。）と
比較して、以下の特長を有する。 励起媒質としてガスを使用しないので、取り扱いが容
易である。 低電圧負荷で、レーザー光の励起が可能である。 装置構成が簡単であるので、小型化が可能である。
起媒質として結晶を用いるので、固体レーザーと呼ば
れ、ガスレーザー（励起媒質として気体を用いる。）と
比較して、以下の特長を有する。 励起媒質としてガスを使用しないので、取り扱いが容
易である。 低電圧負荷で、レーザー光の励起が可能である。 装置構成が簡単であるので、小型化が可能である。
【００２２】上記の第３高調波のレーザ光（波長３４９
ｎｍ、３５５ｎｍ）は、ガルバノススキャナミラー１３
によって反射され、fθレンズ１４により集光される。
レーザ光の集光位置には、ガラス基板上２ａに、ＩＴＯ
薄膜３ａ、有機発光膜５を、この順に形成した被加工基
板１５が、保持台１６により保持される。保持台１６は
ＸＹ方向に移動可能なようにＸＹ移動機構１７が設けら
れている。そして、ガルバノスキャナミラー１３を駆動
制御することにより、レーザ光の照射位置を変え、被加
工基板１５上の任意の位置に、任意の形状のコンタクト
ホール等を加工することができる。また、ガルバノスキ
ャナ１３の駆動範囲外の位置を加工する場合には、保持
台１６をＸＹ方向に移動させることにより、被加工基板
１６の加工位置を、ガルバノスキャナ１３の駆動範囲に
まで移動させる。
ｎｍ、３５５ｎｍ）は、ガルバノススキャナミラー１３
によって反射され、fθレンズ１４により集光される。
レーザ光の集光位置には、ガラス基板上２ａに、ＩＴＯ
薄膜３ａ、有機発光膜５を、この順に形成した被加工基
板１５が、保持台１６により保持される。保持台１６は
ＸＹ方向に移動可能なようにＸＹ移動機構１７が設けら
れている。そして、ガルバノスキャナミラー１３を駆動
制御することにより、レーザ光の照射位置を変え、被加
工基板１５上の任意の位置に、任意の形状のコンタクト
ホール等を加工することができる。また、ガルバノスキ
ャナ１３の駆動範囲外の位置を加工する場合には、保持
台１６をＸＹ方向に移動させることにより、被加工基板
１６の加工位置を、ガルバノスキャナ１３の駆動範囲に
まで移動させる。
【００２３】次に、有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガラス基
板に、レーザーアブレーション加工を施した結果を示
す。（図６） ガラス基板、ＩＴＯ薄膜、有機発光膜には、有機発光膜
の透過率の測定（図４）に用いたものと同様のものを用
い、試料厚みも同様のものとした。レーザ光源１０に
は、前述したＮｄ：ＹＬＦレーザ装置の第３高調波（波
長３４９ｎｍ）を用い、照射するレーザ光のビーム径を
約５０μｍに集光した。また、レーザー光の出力条件と
して、以下の２条件を選択した。 条件１：Qｓｗ繰り返し周波数5ｋＨｚ ０．７５Ｗ（エ
ネルギー １５０μＪ／ショット） 条件２：Qｓｗ繰り返し周波数１０ｋＨｚ ０．３９Ｗ
（エネルギー ３９μＪ／ショット） そして、図６より、ガラス基板、ＩＴＯ薄膜にダメージ
を与えることなく、有機発光膜を加工する（判定ＯＫの
条件）ためには、条件2において、１００ショットの照
射を行なうと良いことがわかった。
板に、レーザーアブレーション加工を施した結果を示
す。（図６） ガラス基板、ＩＴＯ薄膜、有機発光膜には、有機発光膜
の透過率の測定（図４）に用いたものと同様のものを用
い、試料厚みも同様のものとした。レーザ光源１０に
は、前述したＮｄ：ＹＬＦレーザ装置の第３高調波（波
長３４９ｎｍ）を用い、照射するレーザ光のビーム径を
約５０μｍに集光した。また、レーザー光の出力条件と
して、以下の２条件を選択した。 条件１：Qｓｗ繰り返し周波数5ｋＨｚ ０．７５Ｗ（エ
ネルギー １５０μＪ／ショット） 条件２：Qｓｗ繰り返し周波数１０ｋＨｚ ０．３９Ｗ
（エネルギー ３９μＪ／ショット） そして、図６より、ガラス基板、ＩＴＯ薄膜にダメージ
を与えることなく、有機発光膜を加工する（判定ＯＫの
条件）ためには、条件2において、１００ショットの照
射を行なうと良いことがわかった。
【００２４】なお、本実施例においては、ガラス基板、
ＩＴＯ薄膜にダメージを与えること無く、有機発光膜に
加工を施すためには、レーザー光の出力条件として、条
件２を選択し、レーザーを１００ショット照射すると良
いとしたが、これに限るものではなく、有機発光膜の厚
み、レーザー波長などの条件に基づき、１ショットあた
りのエネルギー、ショット数を適宜設定すれば良い。
ＩＴＯ薄膜にダメージを与えること無く、有機発光膜に
加工を施すためには、レーザー光の出力条件として、条
件２を選択し、レーザーを１００ショット照射すると良
いとしたが、これに限るものではなく、有機発光膜の厚
み、レーザー波長などの条件に基づき、１ショットあた
りのエネルギー、ショット数を適宜設定すれば良い。
【００２５】
【発明の効果】ガラス基板上にＩＴＯ薄膜、有機発光膜
を、この順に成膜した被加工基板の有機発光膜部分に、
コンタクトホールや画像素子パターンを形成するにおい
て、有機発光膜には吸収されるが、ガラス基板及びＩＴ
Ｏ薄膜にはほとんど吸収されない波長範囲３２５〜３６
０ｎｍのレーザー、具体的には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
第３高調波（波長３５５ｎｍ）、またはＮｄ：ＹＶＯ4
レーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）、またはＮｄ：
ＹＬＦレーザの第３高調波（波長３４９ｎｍ）を用いた
ので、ガラス基板及びＩＴＯ薄膜にダメージを与えるこ
となく、有機発光膜のみを加工することができる。ま
た、加工工程の都合上、ガラス基板上にＩＴＯ薄膜、有
機発光膜を、この順に成膜した被加工基板のガラス基板
面側から、有機発光膜にコンタクトホールや画像素子パ
ターンを形成しなければならない場合が生じたとして
も、上記レーザー光は、ガラス基板、ＩＴＯ薄膜にほと
んど吸収されないので、ガラス基板面側から照射された
レーザー光のほとんどが有機発光膜の加工に寄与し、有
機発光膜にコンタクトホールや画像素子パターンを効率
良く形成することができる。更に、レーザ光を用い、ビ
ーム径を数１００μｍ以下に整形して有機発光膜に照射
し、アブレーション加工法によりコンタクトホールや画
像素子パターンを形成するので、温度、湿度、薬品に弱
い、有機発光膜であっても、微細加工することができ
る。
を、この順に成膜した被加工基板の有機発光膜部分に、
コンタクトホールや画像素子パターンを形成するにおい
て、有機発光膜には吸収されるが、ガラス基板及びＩＴ
Ｏ薄膜にはほとんど吸収されない波長範囲３２５〜３６
０ｎｍのレーザー、具体的には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
第３高調波（波長３５５ｎｍ）、またはＮｄ：ＹＶＯ4
レーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）、またはＮｄ：
ＹＬＦレーザの第３高調波（波長３４９ｎｍ）を用いた
ので、ガラス基板及びＩＴＯ薄膜にダメージを与えるこ
となく、有機発光膜のみを加工することができる。ま
た、加工工程の都合上、ガラス基板上にＩＴＯ薄膜、有
機発光膜を、この順に成膜した被加工基板のガラス基板
面側から、有機発光膜にコンタクトホールや画像素子パ
ターンを形成しなければならない場合が生じたとして
も、上記レーザー光は、ガラス基板、ＩＴＯ薄膜にほと
んど吸収されないので、ガラス基板面側から照射された
レーザー光のほとんどが有機発光膜の加工に寄与し、有
機発光膜にコンタクトホールや画像素子パターンを効率
良く形成することができる。更に、レーザ光を用い、ビ
ーム径を数１００μｍ以下に整形して有機発光膜に照射
し、アブレーション加工法によりコンタクトホールや画
像素子パターンを形成するので、温度、湿度、薬品に弱
い、有機発光膜であっても、微細加工することができ
る。
【図１】 有機ＥＬ素子の構造、有機ＥＬ素子の発光原
理を示す図である。
理を示す図である。
【図２】 コンタクトホールの形成過程を示す概念図で
ある。
ある。
【図３】 レーザーアブレーション加工法による、コン
タクトホールの形成過程を示す概念図である。
タクトホールの形成過程を示す概念図である。
【図４】 有機発光膜の透過率の波長依存性を示す図で
ある。
ある。
【図５】 本発明の実施例に用いられる有機発光膜除去
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図６】 有機発光膜／ＩＴＯ薄膜／ガラス基板に、レ
ーザーアブレーション加工を施した結果を示す図であ
る。
ーザーアブレーション加工を施した結果を示す図であ
る。
１ 有機ＥＬ素子 ２ 透明基板 ２ａ ガラス基板 ３ 陽極 ３ａ ＩＴＯ薄膜 ４ 陰極 ５ 有機発光膜 ５ａ コンタクトホール ６ フォトレジスト層 ６ａ レジストパターン １０ レーザー光源 １１ 第１の非線形光学結晶 １２ 第２の非線形光学結晶 １３ ガルバノスキャナ １４ ｆθレンズ １５ 被加工基板 １６ 保持台 １７ ＸＹ移動機構 １７ａ Ｘステージ １７ｂ Ｙステージ １８ レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 透明基板上に、透明電極、有機発光
膜、金属電極、をこの順に形成してなる有機ＥＬ素子
の、該有機発光膜の加工方法において、 上記透明基板上に、上記透明電極として、ＩＴＯ薄膜を
形成し、 上記ＩＴＯ薄膜上に、上記有機発光膜を形成した後、 波長３２５〜３６０ｎｍのレーザー光を用いて、上記有
機発光膜を選択的に除去することを特徴とする有機発光
膜の加工方法。 - 【請求項２】 透明基板上に、透明電極、有機発光膜、
金属電極、をこの順に形成してなる有機ＥＬ素子の、該
有機発光膜の加工方法において、 上記透明基板上に、上記透明電極として、ＩＴＯ薄膜を
形成し、 上記ＩＴＯ薄膜上に、上記有機発光膜を形成した後、 Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）、
またはＮｄ：ＹＶＯ4レーザの第３高調波（波長３５５
ｎｍ）、またはＮｄ：ＹＬＦレーザの第３高調波（波長
３４９ｎｍ）であるレーザ光を用いて、上記有機発光膜
を選択的に除去することを特徴とする有機発光膜の加工
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319481A JP2002124380A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 有機発光膜の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319481A JP2002124380A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 有機発光膜の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002124380A true JP2002124380A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18797933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000319481A Pending JP2002124380A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 有機発光膜の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002124380A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269108A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Hitachi Displays Ltd | 有機発光表示装置及びその欠陥画素の修復方法 |
| JP2006286493A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Sony Corp | 表示素子、表示装置および表示素子の製造方法 |
| JP2007052952A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理方法及び基板処理装置 |
| US7371286B2 (en) * | 2003-09-24 | 2008-05-13 | Laserfront Technologies, Inc. | Wiring repair apparatus |
| JP2009539251A (ja) * | 2006-05-30 | 2009-11-12 | イーストマン コダック カンパニー | レーザアブレーションレジスト |
| US8258505B2 (en) | 2008-06-27 | 2012-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Organic electroluminescence display apparatus and manufacturing method therefor |
| JP2016006789A (ja) * | 2013-08-30 | 2016-01-14 | 大日本印刷株式会社 | トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、およびトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス表示装置形成用蓋材 |
| US10256285B2 (en) | 2015-11-12 | 2019-04-09 | Japan Display Inc. | Organic electroluminescence display device with improved brightness evenness and manufacturing method thereof |
| US12041842B2 (en) | 2018-07-02 | 2024-07-16 | Jdi Design And Development G.K. | Display panel patterning device |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000319481A patent/JP2002124380A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7371286B2 (en) * | 2003-09-24 | 2008-05-13 | Laserfront Technologies, Inc. | Wiring repair apparatus |
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| US12041842B2 (en) | 2018-07-02 | 2024-07-16 | Jdi Design And Development G.K. | Display panel patterning device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070116 |