JP2010027210A - Manufacturing method of light-emitting element, and light-emitting element - Google Patents
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Abstract
【課題】外部から有機層上へのゴミや浮遊物の吸着を防止し、有機発光素子の信頼性を向上する。
【解決手段】有機発光素子は、基板1と、基板1の上に形成された複数の画素と、該複数の画素間に形成された補助電極3とを有している。また、各画素は、基板1側から順に、画素毎に離間して設けられた下部電極2と、発光層を含む有機化合物層5と、複数の画素間を跨いで共通に設けられた上部電極とを有している。有機発光素子の製造方法は、以下の4つの工程を有する。下部電極2及び補助電極3の上に、有機化合物層5を形成する工程。有機化合物層5の表面に、複数の画素間を跨いで、第1上部電極6を共通に形成する工程。有機化合物層5と第1上部電極6とを部分的に除去し、補助電極3を露出させる工程。第1上部電極6及び補助電極3の上に、複数の画素間を跨いで、第2上部電極7を共通に形成する工程。
【選択図】 図1An object of the present invention is to prevent the adsorption of dust and floating substances from the outside onto an organic layer and improve the reliability of an organic light emitting device.
An organic light emitting device includes a substrate, a plurality of pixels formed on the substrate, and an auxiliary electrode formed between the plurality of pixels. In addition, each pixel includes, in order from the substrate 1 side, a lower electrode 2 provided separately from each pixel, an organic compound layer 5 including a light emitting layer, and an upper electrode provided in common across a plurality of pixels. And have. The manufacturing method of an organic light emitting device has the following four steps. A step of forming an organic compound layer 5 on the lower electrode 2 and the auxiliary electrode 3. A step of commonly forming the first upper electrode 6 across the plurality of pixels on the surface of the organic compound layer 5. A step of partially removing the organic compound layer 5 and the first upper electrode 6 to expose the auxiliary electrode 3. A step of forming the second upper electrode 7 in common across the plurality of pixels on the first upper electrode 6 and the auxiliary electrode 3.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、有機発光層を備えた有機発光素子の製造方法及び有機発光素子に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic light emitting device including an organic light emitting layer and an organic light emitting device.
有機材料のエレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:以下、ELと記す)を利用した有機EL素子は、高輝度発光及び低電圧駆動が可能な発光素子として注目されている。 An organic EL element using electroluminescence (hereinafter referred to as EL) of an organic material has attracted attention as a light emitting element capable of high luminance light emission and low voltage driving.
有機EL素子は、2つの電極間に、低分子又は高分子からなる正孔輸送層や発光層、電子輸送層等を積層させて構成されている。このような有機EL素子の駆動方法としては、単純マトリックス型、アクティブマトリックス型を挙げることができる。 The organic EL element is configured by laminating a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, or the like made of a low molecule or a polymer between two electrodes. As a driving method of such an organic EL element, a simple matrix type and an active matrix type can be mentioned.
アクティブマトリックス型の表示装置においては、基板上の各画素に薄膜トランジスタが設けられており、層間絶縁膜で覆われている。また、薄膜トランジスタに接続された状態で各画素にパターニングされた下部電極と、この下部電極上に形成された有機化合物層と、有機化合物層上に全画素共通として形成された第2上部電極とを有している。このようなアクティブマトリックス型の表示装置は、有機EL素子の開口率を確保するために、基板と反対側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション型の構成が有効である。 In an active matrix display device, a thin film transistor is provided in each pixel on a substrate and is covered with an interlayer insulating film. A lower electrode patterned on each pixel in a state of being connected to the thin film transistor; an organic compound layer formed on the lower electrode; and a second upper electrode formed on the organic compound layer as common to all pixels. Have. In such an active matrix display device, in order to secure the aperture ratio of the organic EL element, a so-called top emission type configuration in which light is extracted from the side opposite to the substrate is effective.
トップエミッション型の構成とした場合に、第2上部電極は透明又は半透明の材料で構成されるが、抵抗値が高いことから、第2上部電極内において電圧勾配が発生して電圧降下が生じ、発光ムラが発生するなど、表示性能が著しく低下してしまう。 In the case of a top emission type configuration, the second upper electrode is made of a transparent or translucent material, but since the resistance value is high, a voltage gradient is generated in the second upper electrode, causing a voltage drop. The display performance is significantly deteriorated, such as uneven light emission.
そこで、補助電極を設けて第2上部電極と導通させ、電圧降下を防ぐ方法が提案されている。ところが、補助電極を設けた場合には、成膜マスクを用いずに、共通層である有機膜を素子全面に成膜すると、有機膜が補助電極上にも形成されてしまい、第2上部電極を形成した際に、第2上部電極と補助電極との導通が悪化してしまう場合がある。 Therefore, a method has been proposed in which an auxiliary electrode is provided to conduct with the second upper electrode to prevent a voltage drop. However, when the auxiliary electrode is provided, if the organic film that is the common layer is formed on the entire surface of the element without using the film formation mask, the organic film is also formed on the auxiliary electrode, and the second upper electrode. When the is formed, the conduction between the second upper electrode and the auxiliary electrode may be deteriorated.
また、成膜マスクを用いて有機化合物層を形成する場合においても、成膜マスクの位置決め精度や開口の加工精度が悪いと、補助電極上に有機化合物層が成膜されてしまう場合があった。 Further, even when the organic compound layer is formed using the film formation mask, the organic compound layer may be formed on the auxiliary electrode if the alignment accuracy of the film formation mask and the processing accuracy of the opening are poor. .
このような問題を解決するために、補助電極上の有機膜をレーザー照射により選択的に除去し、第2上部電極を形成して、第2上部電極と補助電極とを電気的に接合する技術が提案されている(特許文献1参照)。 In order to solve such problems, a technique of selectively removing the organic film on the auxiliary electrode by laser irradiation, forming a second upper electrode, and electrically joining the second upper electrode and the auxiliary electrode Has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に記載された方法では、補助電極上の有機化合物層を除去する場合、有機化合物層を形成した後にレーザー等で補助電極上の有機化合物層を除去するために、有機化合物層が剥き出しの状態で除去工程を行うことになる。このため、チャンバ移動を行う間にゴミ等によるコンタミネーションが発生し、また、除去された有機化合物層が電子輸送層上に付着することにより、表示性能が著しく低下してしまう問題があった。 However, in the method described in Patent Document 1, when the organic compound layer on the auxiliary electrode is removed, the organic compound layer on the auxiliary electrode is removed with a laser after forming the organic compound layer. The removal process is performed with the layer exposed. For this reason, there is a problem that contamination due to dust or the like is generated during the movement of the chamber, and the display performance is remarkably deteriorated because the removed organic compound layer adheres on the electron transport layer.
本発明は、上述した問題に対処するために提案されたものであり、補助電極上の有機化合物層を除去する際に、ゴミなどの原因となる飛散物の影響を抑え、発光ムラのない高品質な有機発光素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in order to cope with the above-described problems. When the organic compound layer on the auxiliary electrode is removed, the influence of scattered matter that causes dust and the like is suppressed, and light emission unevenness is high. It aims at providing the manufacturing method of a quality organic light emitting element.
本発明の有機発光素子の製造方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。すなわち、本発明の有機発光素子の製造方法により製造する有機発光素子は、基板と、該基板の上に形成された複数の画素と、該複数の画素間に形成された補助電極とを有している。また、各画素は、基板側から順に、画素毎に離間して設けられた下部電極と、発光層を含む有機化合物層と、複数の画素間を跨いで共通に設けられた上部電極とを有している。 In order to achieve the above-described object, the method for producing an organic light emitting device of the present invention has the following features. That is, an organic light emitting device manufactured by the method for manufacturing an organic light emitting device of the present invention includes a substrate, a plurality of pixels formed on the substrate, and an auxiliary electrode formed between the plurality of pixels. ing. Each pixel has a lower electrode provided for each pixel in order from the substrate side, an organic compound layer including a light emitting layer, and an upper electrode provided in common across a plurality of pixels. is doing.
そして、本発明の有機発光素子の製造方法は、以下の4つの工程を有していることを特徴とするものである。第1の工程は、下部電極及び補助電極の上に、有機化合物層を形成する工程である。第2の工程は、有機化合物層の表面に、複数の画素間を跨いで、第1上部電極を共通に形成する工程である。第3の工程は、有機化合層と第1上部電極とを部分的に除去し、補助電極を露出させる工程である。第4の工程は、第1上部電極及び補助電極の上に、複数の画素間を跨いで、第2上部電極を共通に形成する工程である。 And the manufacturing method of the organic light emitting element of this invention has the following four processes, It is characterized by the above-mentioned. The first step is a step of forming an organic compound layer on the lower electrode and the auxiliary electrode. The second step is a step of commonly forming the first upper electrode across the plurality of pixels on the surface of the organic compound layer. The third step is a step of partially removing the organic compound layer and the first upper electrode to expose the auxiliary electrode. The fourth step is a step of forming the second upper electrode in common across the plurality of pixels on the first upper electrode and the auxiliary electrode.
本発明の有機発光素子の製造方法によれば、有機化合物層上に電極材料が形成されることから、補助電極上の有機化合物層を除去する際に有機化合物層を保護し、劣化やゴミの付着を防止することができる。また、上部電極の電圧降下を抑制することができ、各画素における有機発光層の発光強度を維持することが可能となる。 According to the method for manufacturing an organic light emitting device of the present invention, since the electrode material is formed on the organic compound layer, the organic compound layer is protected when the organic compound layer on the auxiliary electrode is removed, and deterioration or dust is removed. Adhesion can be prevented. Further, the voltage drop of the upper electrode can be suppressed, and the light emission intensity of the organic light emitting layer in each pixel can be maintained.
まず、本発明の実施形態に係る有機発光素子及びその製造方法の概略について説明する。 First, an outline of an organic light emitting device and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described.
本発明の実施形態に係る有機発光素子は、基板と、該基板の上に形成された複数の画素と、該複数の画素間に形成された補助電極とを有している。各画素は、基板側から順に、画素毎に離間して設けられた下部電極と、発光層を含む有機化合物層と、複数の画素間を跨いで共通に設けられた上部電極とを有している。また、上部電極は、有機化合物層の上に、第1上部電極と第2上部電極とをこの順に有しており、第1上部電極の厚みは、5nm以上200nm以下となっている。 An organic light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a plurality of pixels formed on the substrate, and an auxiliary electrode formed between the plurality of pixels. Each pixel has, in order from the substrate side, a lower electrode provided for each pixel, an organic compound layer including a light emitting layer, and an upper electrode provided in common across a plurality of pixels. Yes. Further, the upper electrode has a first upper electrode and a second upper electrode in this order on the organic compound layer, and the thickness of the first upper electrode is not less than 5 nm and not more than 200 nm.
このような構成からなる有機発光素子では、適切な膜厚の電極を用いることで有機化合物層を保護してコンタミネーションの影響を防止することができるので、上部電極の電圧降下を効果的に抑制することができる。 In an organic light emitting device having such a configuration, the use of an electrode with an appropriate thickness can protect the organic compound layer and prevent the influence of contamination, thus effectively suppressing the voltage drop of the upper electrode. can do.
本発明の実施形態に係る有機発光素子の製造方法は、次の4つの工程を有している。第1の工程では、下部電極及び補助電極の上に、有機化合物層を形成する。第2の工程では、有機化合物層の表面に、複数の画素間を跨いで、第1上部電極を共通に形成する。第3の工程では、有機化合層と第1上部電極とを部分的に除去し、補助電極を露出させる。第4の工程では、第1上部電極及び補助電極の上に、複数の画素間を跨いで、第2上部電極を共通に形成する。ここで、第3の工程では、エネルギービームを補助電極に部分的に付与する。このような有機発光素子の製造方法では、補助電極に対してエネルギービームを部分的に付与することにより、補助電極の露出工程のタクトを短縮することができ、生産性が向上する。 The manufacturing method of the organic light emitting element according to the embodiment of the present invention includes the following four steps. In the first step, an organic compound layer is formed on the lower electrode and the auxiliary electrode. In the second step, the first upper electrode is formed in common across the plurality of pixels on the surface of the organic compound layer. In the third step, the organic compound layer and the first upper electrode are partially removed to expose the auxiliary electrode. In the fourth step, the second upper electrode is formed in common across the plurality of pixels on the first upper electrode and the auxiliary electrode. Here, in the third step, the energy beam is partially applied to the auxiliary electrode. In such a method for manufacturing an organic light emitting device, by partially applying an energy beam to the auxiliary electrode, it is possible to shorten the tact time of the auxiliary electrode exposure process and improve productivity.
<有機EL素子の製造方法>
次に、本発明の実施形態に係る有機発光素子の概略構成について説明する。なお、以下の実施形態では、有機発光素子として有機EL素子について説明するが、本発明は電極と補助電極の構造を有する他の有機発光素子に対しても適用できるものである。
<Method for producing organic EL element>
Next, a schematic configuration of the organic light emitting device according to the embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, an organic EL element will be described as an organic light emitting element, but the present invention can also be applied to other organic light emitting elements having an electrode and auxiliary electrode structure.
図1は、本発明の実施形態に係る有機EL素子の模式的断面図である。本発明の実施形態に係る有機EL素子は、各画素の部分に対応して形成される。すなわち、本発明の実施形態に係る有機EL素子は、基板1上に、下部電極2、有機化合物層5、第1上部電極6、及び第2上部電極7を積層して構成される。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element according to an embodiment of the present invention. The organic EL element according to the embodiment of the present invention is formed corresponding to each pixel portion. That is, the organic EL element according to the embodiment of the present invention is configured by laminating the
また、各画素間に形成される補助電極3上の有機化合物層5及び第1上部電極6は除去されており、第2上部電極7と補助電極3とがコンタクトして導通状態となっている。本発明では、補助電極3上の有機化合物層5と第1上部電極6が除去されている点に特徴がある。なお、第1上部電極6は、一層であっても複数層であってもよい。
In addition, the
本実施形態の有機EL素子は、後に詳述するように、下部電極2及び補助電極3を形成した状態で有機化合物層5を成膜し、少なくとも一層以上の第1上部電極6を形成した後にエネルギービームを照射する。これにより、補助電極3上の有機化合物層5及び少なくとも一層以上の第1上部電極6が、熱剥離によって除去される。
As will be described in detail later, the organic EL element of the present embodiment is formed after the
また、有機化合物層5及び第1上部電極6を除去する際に、特定の波長に吸収を持ち、熱を発生させる光吸収層が補助電極3の上下少なくとも一方に形成されていてもよい。こうすることで、より効率よく光を熱に変換して、補助電極3上の有機化合物層5及び第1上部電極6を除去することができる。
In addition, when removing the
<有機EL素子の製造方法>
次に、本発明の実施形態に係る有機EL素子の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、下部電極2の形成工程から説明するが、アクティブマトリックス型の表示素子の場合には、基板1上の各画素に、薄膜トランジスタが形成されているものとする。
<Method for producing organic EL element>
Next, a method for manufacturing an organic EL element according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description, the process of forming the
図2は、本発明の実施形態に係る有機EL素子の製造方法を示す模式的断面図、図3乃至図6は、本発明の実施形態に係る有機EL素子の模式的平面図である。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing an organic EL element according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 6 are schematic plan views of the organic EL element according to the embodiment of the present invention.
<下部電極及び補助電極形成工程>
本発明の実施形態に係る有機EL素子の製造方法では、まず、基板1の上に下部電極2をパターニングする。
<Lower electrode and auxiliary electrode formation process>
In the method for manufacturing an organic EL element according to the embodiment of the present invention, first, the
下部電極2はアノード電極又はカソード電極として用いられるもので、トップエミッション型である場合には、下部電極2は可視光に対して高反射率の材料で形成され、ボトムエミッション型である場合には可視光に対して透明に形成される。トップエミッション型でアノード電極として用いる場合には、Ag、Al、Auなどのような可視光に対して反射率の高い導電性材料及びその合金やITO、IZO、ZnOなど、有機EL素子の電極として公知の材料を用いることができる。なお、ITOとは、「Indium Tin Oxide」のことであり、IZOとは、「Indium Zinc Oxide」のことである。また、トップエミッション型で下部電極2をカソード電極として用いる場合には、下部電極2はAl、In、Mg、Ag合金のような仕事関数が小さい導電性材料で可視光に対して反射率の高いもので形成される。
The
また、ボトムエミッション型で下部電極2をアノード電極として用いる場合には、下部電極2はITOやIZOのように、可視光に対して高透過率の導電性材料で形成される。さらに、ボトムエミッション型で下部電極2をカソード電極として用いる場合には、下部電極2は仕事関数が小さく可視光に対して透過率の高い導電性材料で形成される。
When the
ここで、補助電極3の下部に光吸収層を形成しておいてもよい。光吸収層としては、所定波長のレーザー光を効率よく吸収できる材料を用いればよく、Cr、Mo、Wなどが好適である。
Here, a light absorption layer may be formed below the
補助電極3としては、AlやCr、及びその合金のような低抵抗の導電性材料を単層又は積層して用いることができる。
As the
基板1上の下部電極2と補助電極3は同一工程で一括して形成してもよい。
The
補助電極3は、図3に示すように、画素間に格子状に形成してあってもよいし、図4に示すようにストライプ状であってもよく、図5に示すように、間欠的であって、下層で補助電源ラインに接続されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
<絶縁膜形成工程>
次に、図2(a)に示すように、下部電極2の縁を覆うように絶縁層4を形成する。例えば、絶縁層4を形成した後にフォトリソグラフィにて下部電極2を露出させ、画素領域とする。絶縁層4は、塗布法を用いて形成してもよい。絶縁層4は、例えば、ポリイミドやフォトレジスト等の有機絶縁材料や酸化シリコン等の無機絶縁材料を用いることができる。
<Insulating film formation process>
Next, as shown in FIG. 2A, the insulating
<有機化合物層形成工程>
その後、発光層を含む有機化合物層5を、各画素の下部電極2上に順次形成する。有機化合物層5は、下部電極2の露出面を完全に覆うような状態で形成される。
<Organic compound layer forming step>
Thereafter, the
有機化合物層5は、発光層の他に、不図示の正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能を持つ層を必要に応じて有していてもよい。有機化合物層5の各層には公知の材料を用いることができる。
The
本発明は、他の形態の発光素子にも適用することができる。例えば、共通層をマスク無しで全面に成膜し、発光層をR(赤)、G(緑)、B(青)、W(白)として塗り分けた発光素子にも適用することができる。また、複数の発光ピークを持つ白色素子を成膜した表示素子や、発光層を有する有機化合物層のユニットを複数積層したタンデム型の有機EL素子にも適用することができる。 The present invention can also be applied to other types of light-emitting elements. For example, the present invention can also be applied to a light-emitting element in which a common layer is formed over the entire surface without a mask and a light-emitting layer is separately applied as R (red), G (green), B (blue), and W (white). The present invention can also be applied to a display element in which a white element having a plurality of emission peaks is formed, or a tandem organic EL element in which a plurality of organic compound layer units having a light emitting layer are stacked.
本実施形態では、説明を簡略なものとするため、単色の発光層を含む有機膜をベタ成膜した場合について説明する。 In this embodiment, in order to simplify the description, a case where a solid organic film including a monochromatic light emitting layer is formed will be described.
<第1上部電極形成工程>
さらに、図2(b)に示すように、有機化合物層5上に、第1上部電極6を成膜する。この際、有機化合物層5と同一装置内において連続して第1上部電極6を形成し、有機化合物層5の劣化を防止する。
<First upper electrode forming step>
Further, as shown in FIG. 2B, the first
導電性材料としては、有機化合物層5に対して電子を効率的に注入できるように仕事関数が小さく、可視光に対して透明であることが好ましい。例えば、ITOやIZOなど、有機EL素子の電極材料として公知の材料が用いられる。
The conductive material preferably has a small work function and is transparent to visible light so that electrons can be efficiently injected into the
第1上部電極6の膜厚は、薄すぎるとコンタミネーションによる影響を受けてしまうので5nm以上であることが望ましい。また、厚すぎると発光の吸収が増加してしまい、また、除去された有機化合物層5や第1上部電極6のコンタミネーションの影響が大きくなるので、200nm以下であることが望ましい。さらに、100nmより薄いことが一層望ましい。
The film thickness of the first
<補助電極の露出工程>
次に、図2(c)に示すように、基板1の表面から、補助電極3上にエネルギービーム8を照射する。例えば、半導体CWレーザーを用いて波長810nmの赤外レーザーを照射して、補助電極3上に成膜された有機化合物層5及び第1上部電極6を剥離、除去する。
<Auxiliary electrode exposure process>
Next, as shown in FIG. 2C, the
エネルギービームとしては、補助電極3上の有機化合物層5及び第1上部電極6をアブレーション現象や昇華等で除去できればよく、赤外域から紫外域までの波長のレーザーや、GaやArを用いたイオンビーム、また電子ビームなどが用いられる。
As the energy beam, it is sufficient that the
また、基板1としてガラス等の透明な材質なものを用いることにより、基板1の裏面からエネルギービームを照射してもよい。この場合、エネルギービームとしては、補助電極3もしくは光吸収層が吸収できる波長の光を用いる。
Further, the substrate 1 may be irradiated with an energy beam from the back surface of the substrate 1 by using a transparent material such as glass. In this case, light having a wavelength that can be absorbed by the
また、照射装置に精密なアライメント機構を備えることにより、補助電極3に沿ってレーザーを適正なスポットに照射することができる。
In addition, by providing a precise alignment mechanism in the irradiation device, it is possible to irradiate a proper spot along the
また、アライメント機構が無い場合には、マスクを用いるか、あるいは、基板1の裏面において、補助電極3上だけにエネルギービームが透過するようにマスクとなる遮光膜を形成しておく。これにより、精密なアライメント無しにエネルギービームを照射することができる。
When there is no alignment mechanism, a mask is used, or a light shielding film serving as a mask is formed on the back surface of the substrate 1 so that the energy beam is transmitted only on the
エネルギービームによる有機化合物層5及び第1上部電極6の除去工程は、大気圧中でも可能であるが、真空中で行うことが望ましい。真空中で行うことにより、大気圧中よりも低エネルギーで有機化合物層5及び第1上部電極6を除去することができ、周囲への悪影響をより低減することができる。
The step of removing the
さらに、エネルギービームの付与は補助電極3に沿って連続的であってもよいし、部分的であってもよい。
Furthermore, the application of the energy beam may be continuous along the
<第2上部電極形成工程>
以上のようにして、有機化合物層5及び第1上部電極6を形成し、補助電極3上の有機化合物層及び第1上部電極6を除去した後、図2(d)に示すように、第2上部電極7を全面にベタ付けで形成する。
<Second upper electrode forming step>
As described above, after forming the
この際、上述した工程で露出した補助電極3と第2上部電極7とが接続されることになる。ただし、第2上部電極7は、有機化合物層5及び絶縁層4によって下部電極2とは絶縁されたものになる。
At this time, the
第2上部電極7はアノード電極又はカソード電極として用いられるため、トップエミッション型である場合には、可視光に対して透明又は半透明に形成され、ボトムエミッション型である場合には、可視光に対して高反射性材料で構成される。
Since the second
本実施形態では、有機EL表示素子はトップエミッション型であり、下部電極2をアノード電極として用いるため、第2上部電極7はカソード電極として用いられることになる。この場合、第2上部電極7は、有機化合物層5に対して電子を効率的に注入できるように、仕事関数が小さく、可視光に対して透明であることが好ましい。第2上部電極7の材料としては、Mg−Ag合金など、好適なものが用いられる。
In the present embodiment, the organic EL display element is a top emission type, and the
また、表示素子がボトムエミッション型であり、第2上部電極7をカソード電極として用いる場合には、仕事関数が小さく可視光に対して反射率の高い導電性材料で構成する。
When the display element is a bottom emission type and the second
さらに、表示素子がボトムエミッション型であり、第2上部電極7をアノード電極として用いる場合には、可視光に対して反射率の高い導電性材料で構成する。
Furthermore, when the display element is a bottom emission type and the second
<保護層形成工程>
最後に、図示しないが、第2上部電極7上に保護層を形成する。
<Protective layer forming step>
Finally, although not shown, a protective layer is formed on the second
この際、下地に対して影響を及ぼさない程度に成膜粒子のエネルギーが小さい方法で、保護層を形成する。 At this time, the protective layer is formed by a method in which the energy of the film-forming particles is small enough not to affect the base.
また、大気に暴露することなく、保護層までを形成することにより、大気中の水分や酸素による有機化合物層5の劣化を防止する。この保護層は、有機化合物層5への水分と酸素の接触防止を目的とし、防湿材料で十分な膜厚で形成すればよい。
In addition, the formation of the protective layer without exposure to the atmosphere prevents the
トップエミッション型では、この保護層も可視光に対して透過率の高い材料を用いる。例えば、アモルファス状のシリコン、炭化シリコン、窒化シリコンなどを好適に用いることができる。成膜に際しては、成膜温度を常温近くにし、膜ストレスが小さな条件で成膜することが望ましい。 In the top emission type, this protective layer also uses a material having a high transmittance with respect to visible light. For example, amorphous silicon, silicon carbide, silicon nitride, or the like can be preferably used. In film formation, it is desirable that the film formation temperature be close to room temperature and film formation be performed under a condition where film stress is small.
<補助電極の異種例>
図6に示すように、補助電極3は、絶縁層4上にあってもよい。この場合、補助電極3の形成後に、マスクを用いた抵抗加熱蒸着法、印刷法、塗布法、レーザー等を用いた転写法などによって、導電性材料を絶縁層4上に形成して、補助電極3とする。
<Examples of different types of auxiliary electrodes>
As shown in FIG. 6, the
以下、本発明に係る有機EL素子を具体的な実施例を用いて説明する。 Hereinafter, the organic EL device according to the present invention will be described using specific examples.
<実施例1>
実施例1の有機EL素子は、図1に示す構成となっている。なお、以下の説明では、下部電極2の形成工程から説明するが、アクティブマトリックス型の表示素子であるため、基板1上の各画素に、薄膜トランジスタが形成されているものとする。また、説明を簡略なものとするため、単色の素子について説明する。
<Example 1>
The organic EL element of Example 1 has the configuration shown in FIG. In the following description, the process of forming the
実施例1では、まず、基板1の上に下部電極2と補助電極3をパターニングした。
In Example 1, first, the
下部電極2は、膜厚100nmのAlと膜厚50nmのITOの積層膜をスパッタリング法により形成した。補助電極3は、膜厚100nmのAlを同様にスパッタリング法により形成した。
The
下部電極2及び補助電極3は、基板1上の積層体全面に形成した後、フォトリソグラフィにて画素回路に対応した有機EL素子のパターンに形成した。
The
次に、下部電極2を覆うようにポリイミドで絶縁層4を形成し、この絶縁層4をフォトリソグラフィで除去し、下部電極2を露出させ、画素領域とした。
Next, an insulating
次に、下部電極2上に、有機化合物層5を蒸着法で形成した。本実施例では、有機化合物層5として、公知の有機材料からなるホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を、抵抗加熱蒸着法を用いて積層形成した。
Next, the
次に、第1上部電極6として、膜厚40nmのIZOをスパッタ法で成膜した。ここで、同一装置内の他の真空チャンバ内で、波長810nmの半導体CWレーザーを基板1の表面から補助電極3上に照射し、有機化合物層5及び第1上部電極6を除去した。
Next, as the first
次に、第2上部電極7として、膜厚40nmのMg−Ag合金を抵抗加熱蒸着法で成膜した。
Next, as the second
最後に、窒化珪素からなる無機保護層(図示せず)を、SiH4ガス、N2ガス、H2ガスを用いたプラズマCVD法で成膜した。無機保護層の膜厚は、1μmとし、有機EL素子が形成された基板面全体を覆うように形成した。 Finally, an inorganic protective layer (not shown) made of silicon nitride was formed by plasma CVD using SiH 4 gas, N 2 gas, and H 2 gas. The thickness of the inorganic protective layer was 1 μm, and was formed so as to cover the entire substrate surface on which the organic EL element was formed.
以上のようにして作成した実施例1の有機EL素子において、発光ムラのない良好な発光が得られた。 In the organic EL element of Example 1 produced as described above, good light emission without light emission unevenness was obtained.
<実施例2>
実施例2の有機EL素子は、図4に示す構成となっている。なお、以下の説明では、下部電極2の形成工程から説明するが、アクティブマトリックス型の表示素子であるため、基板1上の各画素に、薄膜トランジスタが形成されているものとする。また、説明を簡略なものとするため、単色の素子について説明する。
<Example 2>
The organic EL element of Example 2 has the configuration shown in FIG. In the following description, the process of forming the
実施例2では、実施例1と同様に、基板1上に下部電極2をパターニングした。
In Example 2, similarly to Example 1, the
補助電極3は、図4に示すように、ストライプ状にパターニングした。こうすることで、エネルギービームの補助電極3上への走査が簡便となる。
The
次に、実施例1と同様に、絶縁層4をパターニングした。
Next, in the same manner as in Example 1, the insulating
次に、抵抗加熱蒸着法で、絶縁層4上にマスクを介して補助電極3を形成した。補助電極3としては、膜厚100nmのAlを用いた。
Next, the
次に、実施例1と同様に、有機化合物層5を蒸着法で形成した。ここで、同一装置内の他の真空チャンバ内で、波長810nmの半導体CWレーザーを基板1の表面から補助電極3上に照射し、有機化合物層5を除去した。
Next, as in Example 1, the
次に、実施例1と同様に、第1上部電極6として膜厚40nmのIZOをスパッタ法で成膜した。
Next, as in Example 1, 40 nm thick IZO was deposited as the first
次に、第2上部電極7として、膜厚40nmのMg−Ag合金を蒸着法で成膜した。
Next, as the second
最後に、実施例1と同様に、窒化珪素からなる無機保護層(図示せず)を、SiH4ガス、N2ガス、H2ガスを用いたプラズマCVD法で成膜した。 Finally, as in Example 1, an inorganic protective layer (not shown) made of silicon nitride was formed by plasma CVD using SiH 4 gas, N 2 gas, and H 2 gas.
以上のようにして作成した実施例2の有機EL素子において、発光ムラのない良好な発光が得られた。 In the organic EL element of Example 2 produced as described above, good light emission without light emission unevenness was obtained.
<実施例3>
実施例3の有機EL素子は、図6に示す構成となっている。なお、以下の説明では、下部電極2の形成工程から説明するが、アクティブマトリックス型の表示素子であるため、基板1上の各画素に、薄膜トランジスタが形成されているものとする。また、説明を簡略なものとするため、単色の素子について説明する。
<Example 3>
The organic EL element of Example 3 has the configuration shown in FIG. In the following description, the process of forming the
実施例3では、実施例1と同様に、基板1上に下部電極2をパターニングした。
In Example 3, similarly to Example 1, the
次に、図3に示すように、絶縁層4をパターニングした。こうすることで、絶縁層4を画素間で共通化して、フォトリソ工程が簡略化できる。
Next, as shown in FIG. 3, the insulating
次に、抵抗加熱蒸着法で、絶縁層4上にマスクを介して補助電極3を形成した。補助電極3としては、膜厚100nmのAlを用いた。
Next, the
次に、実施例1と同様に、有機化合物層5を蒸着法で形成した。ここで、同一装置内の他の真空チャンバ内で、波長810nmの半導体CWレーザーを基板1の表面から補助電極3上に照射し、有機化合物層5を除去した。
Next, as in Example 1, the
次に、実施例1と同様に、第1上部電極6として膜厚40nmのIZOをスパッタ法で成膜した。
Next, as in Example 1, 40 nm thick IZO was deposited as the first
次いで、第2上部電極7として膜厚40nmのMg−Ag合金を蒸着法で成膜した。
Next, an Mg—Ag alloy having a film thickness of 40 nm was formed as the second
最後に、実施例1と同様に、窒化珪素からなる無機保護層(図示せず)を、SiH4ガス、N2ガス、H2ガスを用いたプラズマCVD法で成膜した。 Finally, as in Example 1, an inorganic protective layer (not shown) made of silicon nitride was formed by plasma CVD using SiH 4 gas, N 2 gas, and H 2 gas.
以上のようにして作成した実施例3の有機EL素子において、発光ムラのない良好な発光が得られた。 In the organic EL element of Example 3 prepared as described above, good light emission without light emission unevenness was obtained.
<実施例4>
実施例4では、実施例1と同様に、基板1上に、下部電極2、補助電極3、絶縁層4、有機化合物層5、第1上部電極6を形成した。そして、補助電極3上の有機化合物層5及び第1上部電極6を除去し、第2上部電極7及び無機保護層(図示せず)を形成し、有機EL素子を作成した。ただし、第1上部電極6であるIZOの膜厚を5nmとした。
<Example 4>
In Example 4, as in Example 1, the
以上のようにして作成した実施例4の有機EL素子において、発光ムラのない良好な発光が得られた。 In the organic EL device of Example 4 produced as described above, good light emission without light emission unevenness was obtained.
<実施例5>
実施例5では、実施例1と同様に、基板1上に、下部電極2、補助電極3、絶縁層4、有機化合物層5、第1上部電極6を形成した。そして、補助電極3上の有機化合物層5及び第1上部電極6を除去し、第2上部電極7及び無機保護層(図示せず)を形成し、有機EL素子を作成した。ただし、第1上部電極6であるIZOの膜厚を200nmとした。
<Example 5>
In Example 5, similarly to Example 1, the
以上のようにして作成した実施例5の有機EL素子において、発光ムラのない良好な発光が得られた。 In the organic EL element of Example 5 prepared as described above, good light emission without light emission unevenness was obtained.
<比較例1>
図7は、比較例に係る有機EL素子の製造方法を示す模式的断面図である。なお、以下の説明では、下部電極2の形成工程から説明するが、アクティブマトリックス型の表示素子であるため、基板1上の各画素に、薄膜トランジスタが形成されているものとする。また、説明を簡略なものとするため、単色の素子について説明する。
<Comparative Example 1>
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing an organic EL element according to a comparative example. In the following description, the process of forming the
比較例1では、実施例1と同様に、基板1上に、下部電極2、補助電極3、及び絶縁層4をパターニングした。
In Comparative Example 1, as in Example 1, the
次に、実施例1と同様に、有機化合物層5を蒸着法で形成した。ここで、同一装置内の他の真空チャンバ内で、波長810nmの半導体CWレーザーを基板1の表面から補助電極3上に照射し、有機化合物層5を除去した。
Next, as in Example 1, the
次に、実施例1と同様に、第1上部電極6として、膜厚40nmのIZOをスパッタ法で成膜した。
Next, as in Example 1, as the first
次に、第2上部電極7として、膜厚40nmのMg−Ag合金を蒸着法で成膜した。
Next, as the second
最後に、実施例1と同様に、窒化珪素からなる無機保護層(図示せず)を、SiH4ガス、N2ガス、H2ガスを用いたプラズマCVD法で成膜した。 Finally, as in Example 1, an inorganic protective layer (not shown) made of silicon nitride was formed by plasma CVD using SiH 4 gas, N 2 gas, and H 2 gas.
以上のようにして作成した比較例1の有機EL素子において、コンタミネーションによる発光ムラがみられた。 In the organic EL element of Comparative Example 1 prepared as described above, light emission unevenness due to contamination was observed.
<比較例2>
比較例2では、実施例1と同様に、まず基板1上に下部電極2、補助電極3、絶縁層4、有機化合物層5、第1上部電極6を形成した。次に、補助電極3上の有機化合物層5及び第1上部電極6を除去した後、第2上部電極7及び無機保護層(図示せず)を形成することにより、有機EL素子を作成した。ただし、第1上部電極6であるIZOの膜厚を3nmとした。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, as in Example 1, first, the
以上のようにして作成した比較例2の有機EL素子において、コンタミネーションによる発光ムラがみられた。 In the organic EL element of Comparative Example 2 prepared as described above, light emission unevenness due to contamination was observed.
<比較例3>
比較例3では、実施例1と同様に、基板1上に、下部電極2、補助電極3、絶縁層4、有機化合物層5、第1上部電極6を形成した。そして、補助電極3上の有機化合物層5及び第1上部電極6を除去し、第2上部電極7及び無機保護層(図示せず)を形成し、有機EL素子を作成した。ただし、第1上部電極6であるIZOの膜厚を250nmとした。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 3, as in Example 1, the
以上のようにして作成した比較例3の有機EL素子において、コンタミネーションによる発光ムラがみられた。また、第1上部電極6の吸収が大きく、全体的に輝度が低下した。
In the organic EL element of Comparative Example 3 prepared as described above, light emission unevenness due to contamination was observed. Further, the absorption of the first
1 基板
2 下部電極
3 補助電極
4 絶縁層
5 有機化合物層
6 第1上部電極
7 第2上部電極
8 エネルギービーム
1
Claims (3)
各画素は、前記基板側から順に、画素毎に離間して設けられた下部電極と、発光層を含む有機化合物層と、複数の画素間を跨いで共通に設けられた上部電極と、を有する有機発光素子の製造方法において、
前記下部電極及び前記補助電極の上に、前記有機化合物層を形成する工程と、
前記有機化合物層の表面に、前記複数の画素間を跨いで、第1上部電極を共通に形成する工程と、
前記有機化合物層と前記第1上部電極とを部分的に除去し、前記補助電極を露出させる工程と、
前記第1上部電極及び前記補助電極の上に、前記複数の画素間を跨いで、第2上部電極を共通に形成する工程と、を有することを特徴とする有機発光素子の製造方法。 A substrate, a plurality of pixels formed on the substrate, and an auxiliary electrode formed between the plurality of pixels;
Each pixel includes, in order from the substrate side, a lower electrode provided for each pixel, an organic compound layer including a light emitting layer, and an upper electrode provided in common across a plurality of pixels. In the method of manufacturing an organic light emitting device,
Forming the organic compound layer on the lower electrode and the auxiliary electrode;
Forming a first upper electrode in common across the plurality of pixels on the surface of the organic compound layer;
Partially removing the organic compound layer and the first upper electrode to expose the auxiliary electrode;
And a step of forming a second upper electrode in common across the plurality of pixels on the first upper electrode and the auxiliary electrode.
各画素は、前記基板側から順に、画素毎に離間して設けられた下部電極と、発光層を含む有機化合物層と、複数の画素間を跨いで共通に設けられた上部電極と、を有する有機発光素子において、
前記上部電極は、前記有機化合物層の上に、第1上部電極と第2上部電極とをこの順に有しており、
前記第1上部電極の厚みは、5nm以上200nm以下であることを特徴とする有機発光素子。 A substrate, a plurality of pixels formed on the substrate, and an auxiliary electrode formed between the plurality of pixels,
Each pixel includes, in order from the substrate side, a lower electrode provided for each pixel, an organic compound layer including a light emitting layer, and an upper electrode provided in common across a plurality of pixels. In organic light emitting devices,
The upper electrode has a first upper electrode and a second upper electrode in this order on the organic compound layer,
The organic light emitting device according to claim 1, wherein the first upper electrode has a thickness of 5 nm to 200 nm.
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