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1. Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein organisches Elektrolumineszenzelement zum Aufbau einer Anzeigetafel,
die in einer Anzeigevorrichtung verwendet wird, und insbesondere
einen Aufbau des organischen Elektrolumineszenzelementes, welcher
eine Laser-Materialverarbeitung eines Kathodenmusters desselben erleichtert.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Bildung eines solchen
organischen Elektrolumineszenzelementes.
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2. Beschreibung des betreffenden
Standes der Technik
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Es existiert ein organisches Elektrolumineszenzelement,
das eine Elektrolumineszenz-Erscheinung ausnützt. Das organische Elektrolumineszenzelement
wird für
ein Pixel in der Anzeigetafel verwendet, die in der Anzeigevorrichtung
zur Anzeige von Zeichen, Videobildern oder Ähnlichem verwendet wird. 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht
eines von mehreren Beispielen organischer Elektrolumineszenzelemente.
Das organische Elektrolumineszenzelement ist auf eine solche Art
gebildet; dass eine transparente Anode 102 auf einem transparenten
Glas-Substrat 101 angeordnet wird, und dann eine emittierende
Funktionsschicht 103 auf der Anode 102 angeordnet
wird, welche aus zumindest einem Dünnfilm eines organischen Fluoreszenzmittels
hergestellt ist und eine organische Lochtransportschicht oder Ähnliches
umfasst, und ihrerseits eine metallische Kathode 104 durch
Vakuumdampfabscheidung auf der emittieren den Funktionsschicht 103 vorgesehen
wird. Die Kathode 104 besitzt ein Muster mit einer vorbestimmten
Gestalt. Eine Ansteuer-Stromquelle 105 ist zwischen der
Kathode 104 und der Anode 102 angeschlossen. Die
Ansteuer-Stromquelle 105 führt einen geeigneten Strom
an das organische Elektrolumineszenzelement zu, um diesem zu erlauben,
in Entsprechung des an die emittierende Funktionsschicht 103 zugeführten Stromes,
Licht in der Form der Mustergestalt der Kathode 104 und
der Anode 102 zu emittieren, so dass das emittierte Licht
das transparente Glas-Substrat 101 als
ein angezeigtes Muster passiert.
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Es existieren verschiedene Strukturierungsverfahren
zur Bildung des Kathodenmusters in dem organischen Elektrolumineszenzelement
(vgl. z. B. EP-A-553496, EP-A-349265, und Patent Abstracts of Japan, Bd.
017, Nr. 257 (E-1368), 20. Mai 1993 &
JP 05 00 3076 A ).
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In einem der Strukturierungsverfahren
wird, nachdem ein metallischer Kathodenfilm auf der emittierenden
Funktionsschicht vollständig
gebildet worden ist, ein spezifischer Photoresist, der ein spezifisches
Lösemittel
umfasst, damit das organische EL-Medium der emittierenden Funktionsschicht
nicht zu schmelzen, auf dem metallischen Kathodenfilm mit einem
gewünschten
Kathodenmuster gebildet. Danach wird der metallische Kathodenfilm
durch eine verdünnte
Schwefelsäure
geätzt,
um das gewünschte
Kathodenmuster in der photolithographischen Strukturierung zu bilden.
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In einem weiteren der Strukturierungsverfahren
werden gerade erhöhte
Wände mit
einer Höhe
von einigen bis mehreren zehn Mikrometer als Masken im voraus parallel
zueinander auf dem Substrat mit Anoden in der Form von Streifen
gebildet. Danach werden die Dünnfilme
aus organischem EL-Medium und die Kathoden ihrerseits durch Vakuumabschei dung
unter Verwendung solcher Masken mit erhöhten Wänden auf eine solche Weise
aufgebracht, dass der Fluß von
EL-Medium oder Metalldampf nur in einer Richtung schräg zu dem
Substrat auftritt und zum Teil und selektiv durch die Masken mit
erhöhten
Wänden
abgeschirmt wird.
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In noch einem weiteren Strukturierungsverfahren
wird, nachdem ein metallischer Kathodenfilm vollständig auf
der emittierenden Funktionsschicht gebildet wurde, dann ein Abschnitt
des metallischen Films mit Ausnahme eines gewünschten Kathodenmusters durch
eine thermische Strahlung, wie etwa einen Laserstrahl, entfernt.
In diesem Fall wird die emittierende Funktionsschicht unter der
Kathode zum Teil belassen, um einen elektrischen Kurzschluß zwischen
der Kathode und der Anode nach der Laserstrahl-Strukturierung zu vermeiden.
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Wie oben erwähnt, wird das organische Elektrolumineszenzelement
durch diese Strukturierungsverfahren gebildet, um das gewünschte Kathodenmuster
zu strukturieren.
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In den letzten Jahren besteht einen
Bedarf dafür,
die Anzeigevorrichtung unter Verwendung des organischen Elektrolumineszenzelementes
in ihrer Pixelzahl und den genauen Formen von deren emittierenden Abschnitten
in Übereinstimmung
mit verschiedenen Informationen und einer hohen Dichte auf dem Aufzeichnungsmedium
zu minimieren. Daher ist es notwendig, das Kathodenmuster bei der
Herstellung einer flexiblen Anzeigetafel mit einer hohen Präzision zu
bearbeiten.
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Jedoch ist es in dem oben erwähnten Kathoden-Strukturierungsverfahren
unter Verwendung des Ätzverfahrens
mittels verdünnter
Schwefelsäure
möglich,
dass das Element durch Wasser, das in der verdünnten Schwe felsäure enthalten
ist, beschädigt
wird, und dann eine Beeinträchtigung
in dem Leistungsvermögen
des Elementes auftritt.
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Darüber hinaus gibt es auch in
dem oben erwähnten
Kathoden-Strukturierungsverfahren, das die Streifen erhöhter Wände auf
dem Substrat verwendet, ein Problem. Ein solches Verfahren schränkt die
flexible Anordnung des Pixelmusters auf eine Streifenform ein, da
die Wandmasken senkrecht zu der nur einen schrägen Dampfflussrichtung des
organischen EL-Mediums gebildet werden müssen. Daher ist es unmöglich, ein Pixelmuster
mit einer Delta-Anordnung RGB in der Tafel oder eine beliebige Anzeigetafel
mit einem gekrümmten
oder mäanderförmigen Kathodenmuster
zu bilden.
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Darüber hinaus gibt es auch in
dem oben erwähnten
Kathoden-Strukturierungsverfahren, das die thermische Verarbeitung
des Laserstrahls verwendet, ein Problem, obwohl es eine Beeinträchtigung
auf Grund von Wasser ohne Beschränkung
des Kathodenmusters verhindert. Doch der Kathodenfilm glänzt metallisch und
besitzt im Allgemeinen ein hohes Reflexionsvermögen, da er aus Al, Mg oder Ähnlichem
oder einer Legierung derselben hergestellt wird. Es ist daher notwendig,
einen hoch leistungsfähigen
Laserstrahl auf einen solchen metallischen glänzenden Kathodenfilm aufzustrahlen,
der ausreichend ist, um den metallischen Film mit der thermischen
Energie zu versorgen. Eine solche Laser-Materialverarbeitung unter
Verwendung eines hoch leistungsfähigen
Laserstrahls hat auf Grund der Wärmestreuung
negative Auswirkungen auf die Anode und die emittierende Funktionsschicht,
die aus einer organischen Verbindung mit einem Schmelzpunkt unter
dem der Kathode liegt, hergestellt ist. Als ein Ergebnis verursacht
der hoch leistungsfähige
Laserstrahl, wie in 5A dargestellt,
Durchschläge
in Form von beschädigten
Ab schnitten 106 in der emittierenden Funktionsschicht 103 und
der Anode 102 unter der Kathode 104.
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Wenn der Laserstrahl mit einer ungleichmäßigen Intensitätsverteilung
auf den zu bearbeitenden Kathodenfilm aufgestrahlt wird, wird darüber hinaus
ein Gratrückstand 107 in
dem Kathodenfilm 104 erzeugt, wie in 5B dargestellt,
da die Sublimation des Kathodenfilmes an einem solchen Abschnitt
nicht ausreichend erfolgt. Insbesondere dann, wenn sowohl die beschädigten Abschnitte
der organischen Verbindung als auch der Gratrückstand der Kathode zur selben
Zeit in der thermischen Bearbeitung auftreten, können die Anode und die Kathode,
wie in 5C dargestellt, einen elektrischen
Kurzschluß verursachen,
so dass ein solcher Abschnitt nicht länger als ein Anzeigeelement
dient.
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Daher ist das oben erwähnte Kathoden-Strukturierungsverfahren,
das die thermische Bearbeitung des Laserstrahls verwendet, in der
Genauigkeit der thermischen Bearbeitung für das Kathodenmuster eingeschränkt. Es
ist daher schwierig, die Anzeigetafel mit einer Vielzahl von organischen
Elektrolumineszenzelementen mit einer flexiblen Kathodengestalt
mit einer hohen Produktionsausbeute herzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher ist das Ziel der vorliegenden
Erfindung, wie in den Ansprüchen
definiert, ein solches Problem in Anbetracht des vorhergehenden
Standes zu lösen.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine organische Elektrolumineszenz-Anzeigetafel
und ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen, welche
mit einer frei flexiblen Strukturierung ohne Beeinträchtigung
der organischen Funktionsschicht, der Kathode und anderer Elemente
hergestellt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung, die in
Anspruch 1 dargelegt wird, ist ein organisches Elektrolumineszenzelement,
umfassend;
ein transparentes Substrat;
eine Anode, die
auf dem Substrat gebildet ist;
mindestens eine emittierende
Funktionsschicht, die aus einem organischen Material hergestellt
und auf der Anode gebildet ist; und
eine Kathode, die auf der
emittierenden Funktionsschicht angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet,
dass das organische Elektrolumineszenzelement ferner einen wärmebeständigen Dünnfilm,
der einen Pixel-Bereich definiert und zwischen der emittierenden
Funktionsschicht und der Anode in einem Randgebiet des Pixel-Bereiches
angeordnet ist; sowie einen Dünnfilm
umfasst, der auf der Kathode angeordnet ist und ein geringeres Reflexionsvermögen als
die Kathode aufweist; und dass der Dünnfilm, der das geringere Reflexionsvermögen aufweist,
und das Kathodenmaterial in einem Bereich über dem wärmebeständigen Dünnfilm entfernt sind, um die
Kathode zu definieren.
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Die Laser-Schutzschicht, die zwischen
der emittierenden Funktionsschicht und der Anode eingebracht ist,
oder das transparente Substrat mit einer wärmebeständigen Eigenschaft verhindert
die thermische Diffusion, die durch den aufgestrahlten Laserstrahl
der Laser-Materialverarbeitung verursacht wird, so dass die Abschnitte,
die mit der Laser-Materialverarbeitung versehen werden sollen, die
Wärmeenergie
mit hoher Effizienz sammeln. Des Weiteren unterbricht die Laser-Schutzschicht
die thermische Diffusion unter dem Abschnitt, der mit der Laser-Materialverarbeitung
zu versehen ist, so dass keinerlei thermische Beschädigung auftritt.
Daher wird unter Verwendung eines Hochleistungs-Laserstrahls eine
flexible Kathodengestalt leicht ohne jegliche Beschädigung des
Elementes verarbeitet.
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Da die Laser-absorbierende Schicht
aus einem Dünnfilm
mit einer vorbestimmten Dicke gebildet ist, der ein Reflexionsvermögen besitzt,
das an zumindest einem Abschnitt, welcher mit der Laser-Materialverarbeitung
versehen werden soll, unter jenem der Kathode liegt, kann der Laser-bearbeitete
Abschnitt die von dem aufgestrahlten Laser verursachte Wärmeenergie
mit einer hohen Effizienz ansammeln, so dass die Laser-absorbierende
Schicht einem Laser mit niedriger Leistung ermöglicht, die Kathodengestalt
ohne jeglichen Gratrückstand
zu bearbeiten. Darüber
hinaus beschränkt
die Laser-absorbierende Schicht die thermische Diffusion um den
Abschnitt herum, der mit der Laser-Materialverarbeitung zu versehen
ist, um so die Anode und die emittierende Funktionsschicht vor thermischer
Beschädigung
zu schützen.
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Zusammenfassend erreicht daher die
vorliegende Erfindung, dass eine flexible Kathodengestalt ohne jeglichen
Gratrückstand
einfach bearbeitet werden kann, so dass eine Laser-Materialverarbeitung
eines flexiblen Kathodenmusters des organischen Elektrolumineszenzelementes
mit einer hohen Produktionsausbeute erleichtert wird.
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Die oben dargelegten und weitere
Merkmale der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung
der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher
gemacht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A-1E sind schematische Querschnittsansichten,
von welchen jede ein Substrat eines organischen Elektrolumineszenzelemen tes
in der Laserverarbeitung einer ersten Ausführungsform zeigt;
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2A-2E sind schematische Querschnittsansichten,
von welchen jede ein Substrat eines organischen Elektrolumineszenzelementes
in der Laserverarbeitung einer zweiten Ausführungsform zeigt;
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3A-3E sind schematische Querschnittsansichten,
von welchen jede ein Substrat eines organischen Elektrolumineszenzelementes
in der Laserverarbeitung einer dritten Ausführungsform in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die ein organisches Elektrolumineszenzelement zeigt;
und
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5A-5C sind schematische Querschnittsansichten,
von welchen jede ein Substrat eines organischen Elektrolumineszenzelementes
zeigt, welches der herkömmlichen
Laser-Material-verarbeitung der Kathode unterworfen wird, einschließlich verschiedener
Beschädigungen
des Elementes.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-FORMEN
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Die erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1A-1E der beiliegenden Zeichnungen in größerem Detail
beschrieben. 1A-1E sind
zum Teil vergrößerte schematische
Querschnittsansichten eines organischen Elektrolumineszenzelementes
der vorliegenden Erfindung, worin auf einem Substrat gebildete Elemente
ihrerseits bei der Herstellung des organischen Elektrolumineszenzelementes
Laser-bearbeitet werden.
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Als Erstes wird, wie in 1A dargestellt, eine transparente Anode 2 mit
einer vorbestimmten Gestalt auf einem transparenten Glas-Substrat 1 gebildet.
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Als Nächstes wird, wie in 1B dargestellt, eine Schicht
aus isolierendem Material, wie etwa ein Photoresist, mit einer Dicke
von 0,1 bis zu mehreren zehn Mikrometer auf dem Glas-Substrat 1 oder
der Anode 2 durch das Wirbelbeschichtungsverfahren, das
Rollenbeschichtungsverfahren oder Ähnliches gebildet. Danach wird
das resultierende Glas-Substrat vorgebrannt. Als Nächstes werden
Abschnitte in dem Pixel-Bereich 8 entsprechend den Pixeln
des organischen Elektrolumineszenzelementes unter Verwendung einer
UV-Lampe und einer Fotomaske ausgesetzt, und dann wird das Substrat 1 entwickelt
und gespült.
Danach wird das resultierende Glas-Substrat topfgebrannt. Auf diese
Weise wird die Laser-Schutzschicht 3 auf
dem Glas-Substrat 1 oder der Anode 2 gebildet.
Da diese Laser-Schutzschicht 3 isolierende und wärmebeständige Eigenschaften besitzt,
schmilzt sie nicht bei der vorbestimmten Temperatur und es treten
keine Beschädigungen
auf.
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Als Nächstes wird, wie in 1C dargestellt, eine emittierende Funktionsschicht 4 gleichmäßig auf
der Anode 2 oder der Laser-Schutzschicht 3 unter
Verwendung des Verfahrens der Widerstandsheizung in einer solchen
Art gebildet, dass eine Vielzahl von organischen Materialien als
ein mehrlagiger Aufbau aufgeschichtet wird. Danach wird ein Kathodenmaterial 5 gleichmäßig auf
der emittierenden Funktionsschicht 4 mit einer vorbestimmten
Dicke unter Verwendung der Vakuumdampfabscheidung gebildet.
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Als Nächstes werden, wie in 1 D dargestellt, die Laserstrahlen
mit einer vorbestimmten Intensität auf
die Laser-Materialverarbeitungsabschnitte 7 aufgestrahlt,
so dass die emittierende Funktionsschicht 4 und das Kathodenmaterial 5 an
den Laser-Materialverarbeitungsabschnitten 7 verdampfen
und entfernt werden. Als Ergebnis werden, wie in 1E dargestellt, die Kathoden 6 gebildet.
Schließlich
wird ein organisches Elektrolumineszenzelement mit einer Vielzahl
von Pixeln in Übereinstimmung
mit den Pixel-Bereichen 8 hergestellt.
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In der obigen Laser-Materialverarbeitung
wird ein YAG-Laser (umfassend ein SHG-Element und ein THG-Element),
ein Excimer-Laser oder Ähnliches
verwendet, wie er in ähnlicher
Weise in der Dünnfilm-Bearbeitung
verwendet wird. Der Laserstrahl wird als ein Lichtpunkt mit einem
Durchmesser von mehreren zehn bis mehreren hundert Mikrometer auf
der Kathodenmaterialschicht 5 gebündelt und gerastert, so dass
er ein vorbestimmtes Kathodenmuster bildet. Nachdem die Maske des
vorbestimmten Musters mit Öffnungen,
durch welche der Laserstrahl passiert, auf der Kathodenmaterialschicht 5 angeordnet
worden ist, wird sie alternativ unter Verwendung eines Laserstrahls
mit einer großen
Fläche,
wie etwa einer Oberflächenbeleuchtungsquelle, ausgesetzt.
Darüber
hinaus wird die Intensität
des Laserlichtes maximal in einem Bereich eingestellt, der jegliche
Beschädigung
der Laser-Schutzschicht 3 und der Anode 2 verhindert.
In dieser ersten Ausführungsform wird
der Lasertrimmer LT-150
(YAG-Laser), welcher von der HOYA Corporation erhältlich ist,
mit einer Leistung von 35-60% von dessen maximalen Ausgang verwendet.
Als ein Ergebnis wird eine Anzeigetafel vom Typ einer 4 × 9 Matrix,
umfassend organische Elektrolumineszenzelemente mit einem Quadrat
von 1 Punkt 2 Quadrat-mm mit einem Kathodenabstand von
100 Mikrometern erhalten.
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Da, wie oben erwähnt, die Laser-Schutzschicht 3 so
gebildet ist, dass sie die Randabschnitte der Anode 2,
die in der vorliegenden Ausführungsform
durch den Laserstrahl in der Laser-Materialverarbeitung bearbeitet
werden soll, umgibt und abdeckt, wird die Anode 2 durch
die Laser-Schutzschicht 3 geschützt, obwohl ein Hochleistungs-Laserstrahl
für die
Laser-Materialverarbeitung
ohne jegliche thermische Beschädigung
verwendet wird. Daher kann der Bereich einer geeigneten Intensität der Laserstrahlexposition
in der Laser-Materialverarbeitung erweitert werden, so dass das
Kathodenmaterial 5 durch den Hochleistungs-Laserstrahl
ohne jeglichen Gratrückstand
verarbeitet werden kann.
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Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung in größerem Detail unter
Bezugnahme auf die 2A-2E und
Tabelle 1 beschrieben. 2A-2E sind zum Teil vergrößerte schematische Querschnittsansichten
eines organischen Elektrolumineszenzelementes der vorliegenden Erfindung, worin
auf einem Substrat gebildete Elemente ihrerseits bei der Herstellung
des organischen Elektrolumineszenzelementes laser-bearbeitet werden.
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Als Erstes wird, wie in 2A dargestellt, eine transparente Anode 2 mit
einer vorbestimmten Gestalt auf einem transparenten Glas-Substrat 1,
wie in ähnlicher
Weise in 1 dargestellt,
gebildet.
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Als Nächstes wird, wie in 2B dargestellt, eine emittierende Funktionsschicht 4 gleichmäßig auf dem
Glas-Substrat 1 oder der Anode 2 unter Verwendung
des Verfahrens der Widerstandsheizung in einer solchen Art gebildet,
dass eine Vielzahl von organischen Materialien als ein mehrlagiger
Aufbau aufgeschichtet wird. Danach wird ein Kathodenmaterial 5 gleichmäßig auf
der emittierenden Funktionsschicht 4 mit einer vorbe stimmten
Dicke unter Verwendung der Vakuumdampfabscheidung gebildet.
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Als Nächstes wird, wie in 2C dargestellt, eine laser-absorbierende
Schicht 9 gleichmäßig auf
dem Kathodenmaterial 5 gebildet. Die laserabsorbierende
Schicht 9 wird mit einer Dicke von mehreren zehn 10-10 m (mehreren zehn Ångström) bis zu einigen Mikrometer
gebildet, so dass ihre Oberfläche
ein Reflexionsvermögen
besitzt, das unter jenem des Kathodenmaterials 5 liegt.
In 2C bezeichnen die Bezugszahlen 7 bzw. 10
die Laser-Materialverarbeitungsabschnitte bzw. die Pixel-Bereiche.
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Als Nächstes werden, wie in 2D dargestellt, die Laserstrahlen mit
einer vorbestimmten Intensität auf
die Laser-Materialverarbeitungsabschnitte 7 aufgestrahlt,
so dass die Laser-absorbierende Schicht 9 und das Kathodenmaterial 5 an
den Laser-Materialverarbeitungsabschnitten 7 verdampfen
und entfernt werden. Als ein Ergebnis werden, wie in 2E dargestellt, die Kathoden 6 gebildet.
Schließlich
wird ein organisches Elektrolumineszenzelement mit einer Vielzahl
von Pixeln in Übereinstimmung
mit den Pixel-Bereichen 8 hergestellt.
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Da die Laser-absorbierende Schicht 9 in
dieser zweiten Ausführungsform
ein relativ niedriges Reflexionsvermögen besitzt und den auftreffenden
Laserstrahl mit einer hohen Effizienz absorbiert, wird die durch
den Laserstrahl verursachte Wärme
durch den Laser-Materialverarbeitungsabschnitt 7 mit einer
hohen Effizienz absorbiert. Daher werden die Anode 2 und
die Randabschnitte des Laser-Materialverarbeitungsabschnittes 7 durch
die Laser-absorbierende Schicht 9 geschützt, obwohl ein Hochleistungs-Laserstrahl
für die
Laser-Materialverarbeitung ohne jegliche thermische Beschädigung verwendet
wird, während
die Laser-absorbierende Schicht 9 und das Kathodenmaterial 5 in
dem Laser-Materialver arbeitungabschnitt 7 ohne jeglichen
Gratrückstand
der Kathode 6 entfernt werden. Daher wird, sogar wenn der
auf dem Laser-Materialverarbeitungsabschnitt der laser-absorbierenden
Schicht 9 auftreffende Laserstrahl eine Ungleichmäßigkeit
seiner Intensität zeigt
oder eine niedrige Intensität
besitzt, die Wärme,
die durch den Laserstrahl verursacht wird, in geeigneter Weise über die
laser-absorbierende Schicht zu dem spezifischen Kathodenmaterial 5 für die Laser-Materialverarbeitung
verteilt. Darüber
hinaus kann die niedrige Beschränkung
einer geeigneten Intensität
der Laserstrahlexposition in der Laser-Materialverarbeitung ausgedehnt
werden, so dass das Kathodenmaterial 5 durch den Hochleistungs-Laserstrahl
ohne jeglichen Gratrückstand
bearbeitet werden kann.
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In dieser zweiten Ausführungsform
wurden verschiedene organische Elektrolumineszenzelemente hergestellt,
während
der Lasertrimmer LT-150
(YAG-Laser), welcher von der HOYA Corporation erhältlich ist, verwendet
wurde. Es wurden das zusammengesetzte Reflexionsvermögen der
Kathodenmaterialschicht 5 aus Aluminium (Al) und der laserabsorbierenden
Schicht 9 aus Indium (In) sowie die geeigneten Intensitäten des auf
die Laser-absorbierende Schicht 9 auftreffenden Laserstrahls
in Bezug auf die Dicke der Laser-absorbierenden Schicht 9 in
der Laser-Materialverarbeitung gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle
1 dargestellt.
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Tabelle
1
Wie in Tabelle 1 ersichtlich, ist das Reflexionsvermögen, wenn
die laserabsorbierende Schicht
9 nicht gebildet wird, 93,9%,
also ein hohes Reflexionsvermögen.
Daher entspricht die geeignete Laserstrahl-Intensität einer Leistung
von 30-35% Leistung des maximalen Ausgangs des Lasers. Dieser Bereich
der Strahlintensität
ist schmal. Wenn jedoch die laserabsorbierende Schicht
9 gebildet
ist, wird das Reflexionsvermögen
verringert. Es wurde herausgefunden, dass die niedrige Beschränkung der
geeigneten Intensität
für den
Laserstrahl ausgedehnt wird.
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Als Nächstes wird die dritte Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung in größerem Detail unter
Bezugnahme auf die 3A-3E beschrieben. 3A-3E sind
zum Teil vergrößerte schematische
Querschnittsansichten eines organischen Elektrolumineszenzelementes
der vorliegenden Erfindung, worin auf einem Substrat gebildete Elemente
ihrerseits bei der Herstellung des organischen Elektrolumineszenzelementes
laser-bearbeitet werden.
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Als Erstes wird, wie in 3A dargestellt, eine transparente Anode 2 mit
einer vorbestimmten Gestalt auf einem transparenten Glas-Substrat 1,
wie in ähnlicher
Weise in 1 dargestellt,
gebildet. Als Nächstes wird,
wie in 3B dargestellt, eine Photoresist-Schicht
auf dem Glas-Substrat 1 oder der Anode 2 gebildet. Danach
wird das resultierende Glas-Substrat vorgebrannt. Als Nächstes werden
Abschnitte in dem Pixel-Bereich 8 entsprechend den Pixeln
des organischen Elektrolumineszenzelementes ausgesetzt, und dann
wird das Substrat 1 entwickelt und gespült. Danach wird das resultierende
Glas-Substrat nachgebrannt. Auf diese Weise wird die Laser-Schutzschicht 3 auf
dem Glas-Substrat 1 oder der Anode 2, wie in ähnlicher
Weise in 1A-1E dargestellt,
gebildet.
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Als Nächstes wird, wie in 3C dargestellt, eine emittierende Funktionsschicht 4 gleichmäßig auf
der Anode 2 oder der Laser-Schutzschicht 3 unter
Verwendung des Verfahrens der Widerstandsheizung in einer solchen
Art gebildet, dass eine Vielzahl von organischen Materialien als
ein mehrlagiger Aufbau aufgeschichtet wird, und dann wird ein Kathodenmaterial 5 gleichmäßig auf
die emittierende Funktionsschicht 4 mit einer vorbestimmten
Dicke unter Verwendung der Vakuumdampfabscheidung gebildet. Danach
wird die laser-absorbierende Schicht 11 gleichmäßig auf
der Kathodenmaterial-Schicht 5 gebildet.
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Als Nächstes werden, wie in 3D dargestellt, die Laserstrahlen mit
einer vorbestimmten Intensität auf
die Laser-Materialverarbeitungsabschnitte 7 aufgestrahlt,
so dass die laser-absorbierende Schicht 11 und das Kathodenmaterial 5 an
den Laser-Materialverarbeitungsabschnitten 7 verdampfen
und entfernt werden. Als Ergebnis werden, wie in 3E dargestellt,
die Kathoden 12 gebildet. Schließlich wird ein organisches Elektrolumineszenzelement
mit einer Vielzahl von Pixeln in Übereinstimmung mit den Pixel-Bereichen 8 hergestellt.
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In dieser dritten Ausführungsform
wurden, während
der Lasertrimmer LT-150
(YAG-Laser), welcher von der HOYA Corporation erhältlich ist,
verwendet wurde, das zusammengesetzte Reflexionsvermögen der Kathodenmaterialschicht
aus Aluminium (Al) und der laser-absorbierenden Schicht 11 aus
Indium (In) mit einer Dicke von 10-7 m (1000 Ångström) sowie
die geeigneten Intensitäten
des auftreffenden Laserstrahls gemessen. Als ein Ergebnis wurde
die geeignete Laserstrahlintensität mit einer Leistung von 10
bis 65% des maximalen Ausgangs des Lasers bestimmt. Es wurde herausgefunden,
dass die niedrigen und hohen Beschränkungen der geeigneten Intensität für den Laserstrahl
in der dritten Ausführungsform
im Vergleich mit einem Intensitätsbereich
des herkömmlichen
organischen Elektrolumineszenzelementes ausgedehnt werden (siehe die
geeignete Laserintensität
30%-35% in Tabelle 1 mit einer Dicke der Laser-Schutzschicht von Null). Daher wird
gemäß der dritten
Ausführungsform
die durch den Laserstrahl verursachte Wärme in geeigneter Weise über die
laser-absorbierende Schicht 11 zu dem spezifischen Kathodenmaterial
für die
Laser-Materialverarbeitung verteilt, sogar wenn der Laserstrahl
auf den Laser-Materialverarbeitungsabschnitt der laser-absorbierenden
Schicht auftrifft, eine Ungleichmäßigkeit seiner Intensität zeigt
oder eine niedrige Intensität
besitzt. Darüber
hinaus können
die niedrigen und hohen Beschränkungen
der geeigneten Intensität
der Laserstrahlexposition ausgedehnt werden, um die zu bearbeitenden
Randabschnitte gegen eine thermische Beschädigung in der Laser-Materialverarbeitung
zu schützen,
so dass das Kathodenmaterial leicht durch den Hochleistungs-Laserstrahl ohne
jeglichen Gratrückstand
bearbeitet werden kann.
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Zusätzlich zu der Laser-Schutzschicht
des Photoresists mit einer Dicke von 0,1 – mehrere zehn Mikrometer,
die in der oben erwähnten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung eingeschlossen ist, kann eine solche Laser-Schutzschicht
aus einem Metall oder einer metallischen Verbindung oder einem synthetischen
Harz gebildet werden, solange sie eine wärmebeständige Eigenschaft besitzt.
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Darüber hinaus kann die Laser-Schutzschicht
vollständig
auf dem Glas-Substrat
oder der Anode ausgebildet werden, mit Ausnahme der Pixel, soweit
diese eine isolierende Eigenschaft besitzen. In diesem Fall wird
in vorteilhafter Weise ein elektrischer Kurzschluß zwischen
dem Anodenrand und der Kathode verhindert, wenn das organische Elektrolumineszenzelement
angesteuert wird, da die Laser-Schutzschicht den Randabschnitt des
Anodenmusters abdeckt.
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Darüber hinaus können Metall,
Metalloxide oder organische Verbindungen und Ähnliches als Material der laser-absorbierenden
Schicht verwendet werden, solange ein solches Material ein Reflexionsvermögen, das
unter jenem des Kathodenmaterials in Bezug auf die Wellenlänge des
Laserstrahls liegt, sowie gute Verarbeitungseigenschaften besitzt.
In diesem Fall ist es notwendig, die laser-absorbierende Schicht
mit einer Dicke zu bilden, die ausreicht, um die Reflexion der Kathode
zu unterdrücken.
Die Dicke der Laser-absorbierenden Schicht wird in dem Bereich von
mehreren- zehn Ångström bis zu
einigen Mikrometer in Übereinstimmung mit
der notwendigen Leistung des Laserstrahls für die Verarbeitung eingestellt,
da eine übermäßige Dicke
der Laser-absorbierenden Schicht eine übermäßige Leistung des Laserstrahls
erfordert. Die Dicke der laserabsorbierenden Schicht kann innerhalb
eines notwendigen Minimums definiert werden.
