(57)【要約】【課題】有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法の提供。【解決手段】ａ．ＩＴＯ層（１１）を提供し、このＩＴＯ層（１１）の表面に凹凸面のある不平坦面を形成するステップと、ｂ．化学機械研磨法で上述のＩＴＯ層（１１）の表面の不平坦面に対して平坦化する研磨処理を行うステップと、ｃ．上述のＩＴＯ層（１１）の表面平坦化処理後に、有機発光ダイオード（１）を形成し、有効にリーク電流現象を減らすステップと、を具えたことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光ダイオードのリーク電流を減らす有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、該方法は、
ａ．ＩＴＯ層（１１）を提供し、このＩＴＯ層（１１）の表面に凹凸面のある不平坦面を形成するステップと、
ｂ．化学機械研磨法で上述のＩＴＯ層（１１）の表面の不平坦面に対して平坦化する研磨処理を行うステップと、
ｃ．上述のＩＴＯ層（１１）の表面平坦化処理後に、有機発光ダイオード（１）を形成し、有効にリーク電流現象を減らすステップと、
を具えたことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、ＩＴＯ層（１１）の表面を平坦化してその粗度を少なくとも１０Å以下となすことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、化学機械研磨法平坦化工程の設備が、研磨台（３）、ホルダ（４）、研磨台（３）に敷設された研磨パッド（５）及び輸送管（７）を具えたことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、輸送管（７）が化学助剤を輸送することを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、化学助剤がスラリー（６）とされたことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法に係り、特に、化学機械研磨法を利用し、ＩＴＯ層表面を平坦化して大幅に有機発光ダイオードの漏電現象を減らす製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のとおり、現在有機発光ダイオードＯＬＥＤは駆動方式により単純マトリクス駆動及びアクティブマトリクス駆動に分けられ、現在商業化されているＯＬＥＤの多くは単純マトリクス駆動方式を採用し、これはＯＬＥＤの構造が極めて簡単で、さらにＴＦＴとカラーフィルタを採用しないため、製造コストがＬＣＤより低いことによる。しかしその欠点は、高精細画質の応用には不適用であること、大寸法の方向に向けて発展すると電力消耗量が大き過ぎ、使用寿命が短くなること、表示素子が劣化し易いこと等である。
【０００３】
現在ある有機発光ダイオードＯＬＥＤは電力消耗量が大き過ぎ、使用需要が短く、表示素子が劣化しやすいが、その重要な原因の一つは、有機発光ダイオードが使用する透明アノードＩＴＯ層の表面の平坦度が不均一であることである。これを解決する方法として、一般には二種類の方法がある。
１．伝統的なＲＦスパッタ技術でＩＴＯ膜を形成し、比較的均一で平坦なＩＴＯ膜を得る。これには例えばＳＨＩ社の開発したＨＤＡＰ技術がある。
２．成膜後の表面の比較的不平坦なＩＴＯガラスを機械研磨し、ＩＴＯ表面の平坦度を増す。
【０００４】
しかし、上述の二つの技術中、一方は、価格が高価である成膜設備を購入する必要があり、もう一方は不当な研磨によりひっかき傷を形成してＩＴＯ表面を損傷しやすく、効率と歩留りの表現に影響が生じる。
【０００５】
図１は伝統的な有機発光ダイオードの構造表示図である。図示されるように、この有機発光ダイオード（１）は、少なくとも、ＩＴＯ層（１１）、該ＩＴＯ層（１１）の上に設けられた正孔注入層（ＨＩＴ）（１２）、前述の正孔注入層（１２）の上に設けられた有機層（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌａｙｅｒ）（１３）：該有機層（１３）の上に設けられた電子注入層（ＥＩＬ）（１４）、該電子注入層（１４）の上に設けられた金属層（１５）で組成され、該有機発光ダイオードＯＬＥＤは、キャリアを発光領域に注入して再結合させ、エネルギーを転移させて発光する。キャリア注入の難易度はＩＴＯ層（１１）表面と有機層（１３）の接合界面と極めて大きな関連がある。また、前述の有機層（１３）の厚さは約１０００Å〜１５００Åであり、ＩＴＯ層（１１）と隣接する正孔注入層（１２）の厚さは約１４０Åであり、このように薄い薄膜であり、それに加えてＩＴＯ層（１１）の表面が不平坦であることから、ＩＴＯ層（１１）の表面突起のピーク（２）が尖端放電（ｐｏｉｎｔ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）効果とリーク電流を形成しやすく、これにより有機発光ダイオード（１）の電力消耗が増加し、クロストークを発生した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述の伝統的な技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにあり、即ち、本発明は化学機械研磨法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；ＣＭＰ）を利用し、ＩＴＯ層表面を平坦化し、ＩＴＯ層に有機発光ダイオード内で尖端放電を発生させないようにし、これにより大幅に有機発光ダイオードの漏電現象を減らす。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、有機発光ダイオードのリーク電流を減らす有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、該方法は、
ａ．ＩＴＯ層（１１）を提供し、このＩＴＯ層（１１）の表面に凹凸面のある不平坦面を形成するステップと、
ｂ．化学機械研磨法で上述のＩＴＯ層（１１）の表面の不平坦面に対して平坦化する研磨処理を行うステップと、
ｃ．上述のＩＴＯ層（１１）の表面平坦化処理後に、有機発光ダイオード（１）を形成し、有効にリーク電流現象を減らすステップと、
を具えたことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法としている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、ＩＴＯ層（１１）の表面を平坦化してその粗度を少なくとも１０Å以下となすことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、化学機械研磨法平坦化工程の設備が、研磨台（３）、ホルダ（４）、研磨台（３）に敷設された研磨パッド（５）及び輸送管（７）を具えたことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法としている。
請求項４の発明は、請求項３に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、輸送管（７）が化学助剤を輸送することを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項４に記載の有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法において、化学助剤がスラリー（６）とされたことを特徴とする、有機発光ダイオードの漏電を改善する製造方法としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上述の目的を達成するため、本発明は化学機械研磨技術を利用してＩＴＯ層を平坦化し、基本的には、ＩＴＯ層表面を研磨する研磨台、及び研磨するＩＴＯ層を保持するホルダで組成された設備を使用し、そのうちホルダはＩＴＯ層の背面を保持し、その後、ＩＴＯ層の正面を、一層の研磨パッドを敷設した研磨台の上に押しつけて、いわゆる化学機械研磨を行う。化学機械研磨を実行する時、研磨台とホルダはいずれも一定の方向に回転する。研磨時に、化学機械研磨進行を補助する化学助剤を、１本の輸送管で、不断に研磨台に供給する。化学機械研磨技術は、化学助剤の提供する化学反応と、ＩＴＯ層が研磨台上で受ける機械研磨を利用し、ＩＴＯ層表面の凹凸の起伏の不均一な不平坦面を少しずつ除去して平坦化する技術である。
【０００９】
【実施例】
本発明は有効にＩＴＯ層（１１）の尖端放電とリーク電流発生の現象を防止して有機発光ダイオード（１）の損壊或いはクロストークの問題を解決し、並びに正孔注入層（１２）にその正常な機能を発揮させるため、有機発光ダイオード（１）のＩＴＯ層（１１）の表面の粗度（Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を少なくとも、＜１０Åとし、ＩＴＯ層（１１）の表面が結晶化中心（Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ）を形成する確率を減らし、ＩＴＯ層（１１）上のアモルファス有機層（１３）を安定させて寿命を増加する。しかし、現在、ＳＴＮ−ＬＣＤ及びＴＦＴ−ＬＣＤに使用されているＩＴＯ層（１１）表面の粗度は約３０〜５０Åであり、このような条件は有機発光ダイオード（１）の要求が厳格であるため、有機発光ダイオード（１）には適用できない。
【００１０】
有機発光ダイオード（１）の使用するＩＴＯ層（１１）の表面の粗度要求は厳格であり、平均数値は１．５ｎｍ以下を達成する必要があり、その粗度均一性も非常に要求される。ゆえに、本発明ではＩＴＯ層（１１）の表面を更に平坦化するため、化学機械研磨法を使用する。この化学機械研磨法はＩＴＯ層（１１）の表面を平坦化できる。化学機械研磨法は半導体ＩＣ工程に運用されるが、フラットディスプレイ産業中ではめったに応用されない。本発明者は研究の後、化学機械研磨法を有機発光ダイオード（１）のＩＴＯ層（１１）表面平坦化処理に用いると、素子のリーク電流を減らすことができ、効率を増進し、さらにはその寿命を延長できることを発見した。
【００１１】
上述の化学機械研磨は平坦化技術処理であり、このような平坦化技術の原理は、全ての平坦化工程中、最も理解しやすいものの一つである。それは研磨ナイフに類似し、このような機械式研磨の原理は適当な化学助剤（Ｒｅａｇｅｎｔ）を組み合わせて、ＩＴＯ層（１１）表面の起伏の不一致の輪郭に対して、平らに研磨する平坦化技術である。一旦、各種工程のパラメータを適当に制御すると、化学機械研磨法は研磨表面に９４％以上の平坦度を提供できる。
【００１２】
図３、４は化学機械研磨工程に使用される設備の簡易表示図である。それは基本的に、ＩＴＯ層（１１）研磨を行うための研磨台（３）（ＰｏｌｉｓｈｉｎｇＴａｂｌｅ）、研磨するＩＴＯ層（１１）を保持するホルダ（４）で組成されている。そのうちホルダ（４）はＩＴＯ層（１１）の背面を保持し、その後、ＩＴＯ層（１１）の正面が、一層の研磨パッド（５）を敷設した研磨台（３）の上に押しつけられて、いわゆる化学機械研磨が行われる。化学機械研磨を実行する時、研磨台（３）とホルダ（４）はいずれも一定の方向に回転する。且つ研磨時に、化学機械研磨進行を補助するスラリー（Ｓｌｕｒｒｙ）（６）が、１本の輸送管（７）で、不断に研磨台（３）上に提供される。この化学機械研磨技術は、化学助剤の提供する化学反応と、ＩＴＯ層（１１）が研磨台（３）上で受ける機械研磨を利用し、ＩＴＯ層表面の凹凸の起伏の不均一な不平坦面を少しずつ除去して平坦化する技術である（図２参照）。
【００１３】
図５、６は、本発明のＩＴＯ層表面研磨前の写真と研磨後の写真表示図である。図示されるように、ＩＴＯ層（１１）が未研磨の時、その表面の粗度Ｒａは約２ｎｍであり、Ｒｚは１１．６ｎｍであり、上述の化学機械研磨処理後、Ｒａは約０．８７ｎｍであり、Ｒｚは４．６７ｎｍとなり、大幅にＩＴＯ層（１１）表面の粗度が低くなっている。
【００１４】
図７は本発明のＩＴＯ層表面研磨の前後のリーク電流測定曲線表示図である。この二つの曲線中、未処理のＩＴＯ層（１１）を利用し有機発光ダイオード（１）を形成すると、測定されるリーク電流は５．２ｍＡ／ｃｍ２  であるが、化学機械研磨処理後のＩＴＯ層（１１）を利用し形成した有機発光ダイオード（１）で測定したリーク電流はそれより大幅に少ない０〜０．５ｍＡ／ｃｍ２  である。
【００１５】
また、本発明を理解するため特に以下を説明する。すなわち、無化学機械研磨処理、化学機械研磨処理１５秒、化学機械研磨処理３０秒、化学機械研磨処理４５秒、化学機械研磨処理６０秒のＩＴＯ層（１１）を利用してそれぞれ形成した有機発光ダイオード（１）のリーク電流（ｍＡ／ｃｍ２  ）は、それぞれ５．２、０．１５、０．１２、０．１、０．１２であった。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から分かるように、本発明のＩＴＯ層は化学機械研磨技術で研磨処理後、大幅に有機発光ダイオード（１）のリーク電流問題を減らし、有機発光ダイオード（１）の効率と寿命を増進し、産業上の利用価値を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】伝統的な有機発光ダイオード構造表示図である。
【図２】本発明の有機発光ダイオード構造表示図である。
【図３】本発明で運用する化学機械研磨工程の設備の簡易平面図である。
【図４】本発明で運用する化学機械研磨工程の設備の簡易側面図である。
【図５】本発明のＩＴＯ層表面研磨前の原子力顕微鏡（ＡＦＭ）写真表示図である。
【図６】本発明のＩＴＯ層表面研磨後の原子力顕微鏡（ＡＦＭ）写真表示図である。
【図７】本発明のＩＴＯ層表面研磨前と後のリーク電流測定曲線表示図である。
【符号の説明】
（１）有機発光ダイオード
（１１）ＩＴＯ層
（１２）正孔注入層
（１３）有機層
（１４）電子注入層
（１５）金属層
（２）ピーク
（３）研磨台
（４）ホルダ
（５）研磨パッド
（６）スラリー
（７）輸送管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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