(57)【要約】【課題】高開口率で、低コスト化が可能な有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】アクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置である。基板１の上に上下に積層された複数の有機ＥＬ素子３ａ〜３ｃを備える。各有機ＥＬ素子３ａ〜３ｃのそれぞれは、下側の第１電極２１と、上側の第２電極２２と、これらの間に形成される有機ＥＬ層２３とを有し、第２電極２２は陰極側に接続され、第１電極２１はコンタクトホールと駆動素子４とを介して陽極側に接続されている。上下に接する有機ＥＬ素子３，３において、互いに隣接する第１電極２１と第２電極２２との間に、所定の抵抗値を有する絶縁層７が設けられている。【選択図】    図４
2010277949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置であって、
基板と、前記基板の上に上下に積層された複数の有機ＥＬ素子と、を備え、
前記複数の有機ＥＬ素子のそれぞれが、下側の第１電極と、上側の第２電極と、これら第１電極と第２電極との間に形成される有機ＥＬ層と、を含み、
前記第１電極及び前記第２電極のいずれか一方は、陰極側及び陽極側のいずれか一方に接続され、
前記第１電極及び前記第２電極の他方は、コンタクトホールと、前記有機ＥＬ素子を個別に駆動する駆動素子と、を介して前記陰極側及び陽極側の他方に接続され、
上下に接する前記有機ＥＬ素子において、互いに隣接する前記第１電極と前記第２電極との間に、所定の抵抗値を有する絶縁層が設けられている有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
陰電極と、陽電極と、これら陰電極及び陽電極の間に設けられる有機ＥＬ層と、を備える有機ＥＬ素子が、基板上に上下に複数個積層されたアクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置であって、
前記各有機ＥＬ素子は、それぞれ、前記陰電極及び前記陽電極のいずれか一方に接続される駆動回路を備え、
前記駆動回路は、前記各有機ＥＬ素子を駆動する駆動用ＴＦＴと、前記各有機ＥＬ素子に入力される信号を制御するスイッチングＴＦＴと、入力される前記信号を保持する保持容量と、を備え、
前記各有機ＥＬ素子がそれぞれ所定の素子抵抗を有し、互いに上下に隣接する一方の前記有機ＥＬ素子の陽電極と、他方の前記有機ＥＬ素子の陰電極と、の間に、所定の素子間抵抗を有する絶縁層が形成されている有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
ｎ層目の前記有機ＥＬ素子の素子抵抗Ｒｎと、
ｎ＋１層目の前記有機ＥＬ素子の素子抵抗Ｒｎ＋１と、
ｎ層目の前記有機ＥＬ素子と、ｎ＋１層目の前記有機ＥＬ素子と、の間に位置する前記絶縁層に基づく素子間抵抗Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）と、
が下記の第１関係式及び第２関係式を満たすことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
第１関係式：Ｒｎ＜Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
第２関係式：Ｒｎ＋１＜Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記絶縁層の比抵抗が、１０１0Ω・ｍ以上であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記絶縁層の膜厚が、５０〜１０,０００ｎｍの範囲に設定されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記複数の有機ＥＬ素子が、第１〜第３の有機ＥＬ素子で構成され、
前記第１有機ＥＬ素子が赤色を発光する赤色有機発光層を含み、
前記第２有機ＥＬ素子が緑色を発光する緑色有機発光層を含み、
前記第３有機ＥＬ素子が青色を発光する青色有機発光層を含むことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記第１〜第３の有機ＥＬ素子のそれぞれは、
発光機能を有する発光部と、前記コンタクトホールが設けられる接続部と、を有し、
前記接続部は、前記発光部の周辺部に連続して外方に張り出すように形成され、
前記各有機ＥＬ素子の接続部が上下に重ならないように形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記各発光部は矩形状に形成され、
前記第１〜第３の有機ＥＬ素子の各接続部が、前記各発光部の異なる辺の一端から他端にわたる範囲にそれぞれ形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
シャドーマスクを用いた蒸着法により、前記有機ＥＬ層における少なくとも前記コンタクトホールの部分をパターン化する工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
転写法により、前記有機ＥＬ層における少なくとも前記コンタクトホールの部分をパターン化する工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
印刷法により、前記有機ＥＬ層における少なくとも前記コンタクトホールの部分をパターン化する工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機ＥＬ層における画素部分の全面に成膜した後、少なくとも前記コンタクトホールの部分を剥離する工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置（ディスプレイ）及びその製造方法に関する。詳しくは、有機ＥＬ素子を積層したアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度情報化に伴い、フラットパネルディスプレイのニーズが高まっている。フラットパネルディスプレイとしては、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等が知られているが、特に有機ＥＬディスプレイの進歩が著しい。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイの駆動技術の１つとして単純マトリクス方式（パッシブマトリクス方式）が知られている。単純マトリクス方式では線順次駆動が行われるため、走査線数が数百本と多い場合には、必要な瞬間輝度が数十万〜数百万ｃｄ／ｍ２にも達する。そのため、消費電力の増大や寿命の短期化などの問題があるうえ、駆動の観点からＱＶＧＡ以上のライン数を持つディスプレイの作製が難しいという問題がある。
【０００４】
それに対し、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス方式であれば、単純マトリクス方式に比べて低電圧駆動が可能である。発光効率に優れるため、消費電力を大幅に低減することができ、表示品位を上げることも可能である。
【０００５】
ところで、従来は、ディスプレイをフルカラー化するために、例えば、赤色、緑色、青色を発光する画素を1つの単位として並置することで様々な色を作り出している。有機ＥＬディスプレイの場合、これを実現化するために、一般的にシャドーマスクを用いて有機発光層を塗り分け、各色の画素を形成している（マスク蒸着法）。
【０００６】
しかし、モバイルディスプレイの分野では高精細化によりマスクの加工精度やマスクのアライメント精度が課題になっている。一方、大型ディスプレイの分野では基板サイズの大型化によりそれに対応したマスクの加工が課題となっている。
【０００７】
すなわち、マスクが大型化すればコストアップの問題に繋がるし、マスクの加工精度やアライメント精度が悪いと、発光層の混じりによる混色を防止するために画素間に設ける絶縁層の幅を広く取る必要があり、そのぶん発光部の面積が少なくなって画素の開口率が低下し、ひいては輝度の低下や消費電力の上昇、寿命の低下に繋がるのである。
【０００８】
これら課題を解決する方法の一つとして、赤色、緑色、青色の画素を上下に積層する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２）。この方法によれば開口率の向上やコスト低減が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３２３４９３６号公報
【特許文献２】特表２０００−５０７０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、これら特許文献の方法は単純マトリクス方式が対象となっているため、上述したような問題が未解決であるうえ、アクティブマトリクス方式に適用した場合には、階調表示が困難になるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、階調表示を容易に行うことができ、表示品位も優れるうえに、消費電力の低下や低コスト化等が実現できる、有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明者らは積層される有機ＥＬ素子の構造に着目し、互いに隣接することとなる陰極と陽極との間に、効果的に絶縁層を設けた。
【００１３】
すなわち、本発明は、アクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置であって、基板と、基板の上に上下に積層された複数の有機ＥＬ素子とを備え、前記複数の有機ＥＬ素子のそれぞれが、下側の第１電極と、上側の第２電極と、これら第１電極と第２電極との間に形成される有機ＥＬ層と、を含み、前記第１電極及び前記第２電極のいずれか一方は、陰極側及び陽極側のいずれか一方に接続され、前記第１電極及び前記第２電極の他方は、コンタクトホールと、前記有機ＥＬ素子を個別に駆動する駆動素子と、を介して前記陰極側及び陽極側の他方に接続され、上下に接する前記有機ＥＬ素子において、互いに隣接する前記第１電極と前記第２電極との間に、所定の抵抗値を有する絶縁層が設けられている有機ＥＬ表示装置である。
【００１４】
換言すれば、陰電極と、陽電極と、これら陰電極及び陽電極の間に設けられる有機ＥＬ層と、を備える有機ＥＬ素子が、基板上に上下に複数個積層されたアクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置であって、前記各有機ＥＬ素子は、それぞれ、前記陰電極及び前記陽電極のいずれか一方に接続される駆動回路を備え、前記駆動回路は、前記各有機ＥＬ素子を駆動する駆動用ＴＦＴと、前記各有機ＥＬ素子に入力される信号を制御するスイッチングＴＦＴと、入力される前記信号を保持する保持容量と、を備え、前記各有機ＥＬ素子がそれぞれ所定の素子抵抗を有し、互いに上下に隣接する一方の前記有機ＥＬ素子の陽電極と、他方の前記有機ＥＬ素子の陰電極との間に、所定の素子間抵抗を有する絶縁層が形成されている有機ＥＬ表示装置である。
【００１５】
係る構成の有機ＥＬ表示装置によれば、積層された各有機ＥＬ素子を別個独立して駆動させることが可能となり、階調表示を容易に行うことができるようになる。従って、高輝度化、低消費電力化、長寿命化が実現でき、表示品位の優れた有機ＥＬ表示装置の提供が可能となる。
【００１６】
この点、詳しく説明する。例えば、従来の方法によって積層型有機ＥＬ表示装置を構成すると、図１及び図２のようになる。これら図中、１０１はガラス基板、１０２ａ〜１０２ｃはＴＦＴ（駆動回路）、１０３ａ〜１０３ｃはそれぞれ有機ＥＬ素子を表している。１０３ａは赤色を発光する赤色発光有機ＥＬ素子、１０３ｂは緑色を発光する緑色発光有機ＥＬ素子、１０３ｃは青色を発光する青色発光有機ＥＬ素子である。１２１，１２２は、それぞれ各有機ＥＬ素子１０３ａ〜１０３ｃに設けられた電極である。１０４ａ〜１０４ｃは各有機ＥＬ素子１０３ａ〜１０３ｃの駆動ＴＦＴ、１０５ａ〜１０５ｃは各駆動ＴＦＴ１０４ａ〜１０４ｃを介して各有機ＥＬ素子１０３ａ〜１０３ｃに接続されている電源線である。これら電源線１０５ａ〜１０５ｃは陽極側に繋がっている。１０６は陰極側に繋がる接続線である。
【００１７】
この場合、上下に接する有機ＥＬ素子の第ｎ層と第ｎ＋１層との間で互いに接触する電極１２１，１２２は等電位に設定されている。このような構成の場合、単純マトリクス方式であれば問題にならないが、アクティブマトリクス方式の場合は問題となる。
【００１８】
すなわち、この回路構成では、緑色発光有機ＥＬ素子１０３ｂのみに１０Ｖの電圧を印加したい場合には、これの電源線１０５ｂに１０Ｖ、青色発光有機ＥＬ素子１０３ｃと赤色発光有機ＥＬ素子１０３ａの各電源線１０５ａ，１０５ｃに０Ｖを印加すれば、緑色発光有機ＥＬ素子１０３ｂに１０Ｖの電位が生じ、所望の状態となる。
【００１９】
そして、緑色発光有機ＥＬ素子１０３ｂに１０Ｖ、青色発光有機ＥＬ素子１０３ｃに６Ｖ、赤色発光有機ＥＬ素子１０３ａに０Ｖの電圧を印加したい場合には、緑色発光有機ＥＬ素子１０３ｂの電源線１０５ｂに１６Ｖ、青色発光有機ＥＬ素子１０３ｃの電源線１０５ｃに６Ｖ、赤色発光有機ＥＬ素子１０３ａの電源線１０５ａに０Ｖを印加すれば、緑色発光有機ＥＬ素子１０３ｂに１０Ｖの電位、青色発光有機ＥＬ素子１０３ｃに６Ｖの電位、赤色発光有機ＥＬ素子１０３ａに０Ｖが生じ、所望の状態となる。
【００２０】
このように緑色発光有機ＥＬ素子１０３ｂに同じ電圧（１０Ｖ）を印加、つまり、同じ輝度で発光させる場合でも、他の発光有機ＥＬ素子１０３ａ，１０３ｃとの関係で緑色発光有機ＥＬ素子１０３ｂの電源線１０５ｂに異なる電圧（１０Ｖと１６Ｖ）を印加する必要が生じる。この例では単純だが、実際のディスプレイにおいては階調を表示する必要があるためより複雑になる。また、実際には赤色も発光させる必要があるため、それぞれ所望の階調表示にコントロールするのは極めて困難である。市販のディスプレイでは、１６７７万色（赤色画素での階調：２５６、緑色画素での階調：２５６、青色画素での階調：２５６）の表示が行われており、各色毎に１６７７万通りの信号が要求されるからである。
【００２１】
これに対し、本発明によれば、例えば、図３や図４のようになる。これら図中、１は基板、２（２ａ〜２ｃ）はＴＦＴ（駆動回路）、３（３ａ〜３ｃ）は有機ＥＬ素子を表している。３ａは赤色を発光する赤色発光有機ＥＬ素子、３ｂは緑色を発光する緑色発光有機ＥＬ素子、３ｃは青色を発光する青色発光有機ＥＬ素子である。２１（２１ａ〜２１ｃ）、２２（２２ａ〜２２ｃ）は、それぞれ各有機ＥＬ素子に設けられた電極である。４（４ａ〜４ｃ）は各有機ＥＬ素子３の駆動用ＴＦＴ（駆動素子）、５（５ａ〜５ｃ）は各駆動用ＴＦＴ４を介して各有機ＥＬ素子３に接続されている電源線である。これら電源線５は陽極側に繋がっている。６は陰極側に繋がる接続線である。接続線６は各有機ＥＬ素子３ごとに設けられている。そして、上下に接する２つの有機ＥＬ素子３，３の間には、絶縁層７が設けられている。
【００２２】
この回路構成では、先と同様に緑色発光有機ＥＬ素子３ｂのみに１０Ｖの電圧を印加したい場合には、緑色発光有機ＥＬ素子３ｂの電源線５ｂに１０Ｖ、青色発光有機ＥＬ素子３ｃと赤色発光有機ＥＬ素子３ａの各電源線５ｃ，５ａに０Ｖを印加すれば、緑色発光有機ＥＬ素子３ｂに１０Ｖの電位が生じ、所望の状態となる。
【００２３】
そして、緑色発光有機ＥＬ素子３ｂに１０Ｖ、青色発光有機ＥＬ素子３ｃに６Ｖ、赤色発光有機ＥＬ素子３ａに０Ｖの電圧を印加したい場合には、緑色発光有機ＥＬ素子３ｂの電源線５ｂに１０Ｖ、青色発光有機ＥＬ素子３ｃの電源線５ｃに６Ｖ、赤色発光有機ＥＬ素子３ａの電源線５ａに０Ｖを印加すれば、緑色発光有機ＥＬ素子３ｂに１０Ｖの電位、青色発光有機ＥＬ素子３ｃに６Ｖの電位、赤色発光有機ＥＬ素子３ａに０Ｖの電位が生じ、所望の状態となる。
【００２４】
つまり、本発明の回路構成では、従来の積層型有機ＥＬディスプレイとは異なり、緑色発光有機ＥＬ素子３ｂに同じ電圧（１０Ｖ）を印加するために、緑色発光有機ＥＬ素子３ｂの電源線５ｂに異なる電圧を印加する必要が無くなる。
【００２５】
従って、それぞれ所望の階調表示に際して複雑なコントロールが不要となり、１６７７万色の表示に際しても各色毎に２５６通りの信号で十分であり、極めて少ない信号で必要とされる階調数を実現することができる。
【００２６】
また、ディスプレイの特性に大きな影響を与える開口率（画素全体に対する発光に有効な面積の割合）は、フルカラー有機ＥＬディスプレイの場合、主として「画素の配置方法」と「画素面積と実発光面積との差（エッジカバーによるロス）」の２点によって決定される。
【００２７】
具体的には、例えば、図５の（ａ）に示すように、１つの画素（ピクセル）１５１の中に赤色、緑色、青色を発光する有機ＥＬ素子１１３ａ〜１１３ｃをそれぞれ３つのサブピクセルに並置する従来の方法では、１画素の大きさを１５０×１５０μｍと仮定した場合、１サブピクセルの大きさは５０×１５０μｍとなる。そのうち発光の得られない部分である、隣接する有機ＥＬ素子間の幅が１０μｍ、各有機ＥＬ素子１１３ａ〜１１３ｃの周りに設けられるエッジカバー（電極のエッジ部分で有機ＥＬ層が薄くなることに起因して引き起こされる、対向する電極間のリークを防止するための領域）の幅が５μｍとすると、１画素当たりの開口率は、１７％（＝（３０×１３０）／（１５０×１５０）×１００）となる。
【００２８】
それに対し、有機ＥＬ素子を積層する本発明の方法によれば、図５の（ｂ）に示すように、各有機ＥＬ素子３ａ〜３ｃを１つの画素５１の面積一杯に拡がるように配置して各色を発光させることが可能になるため、開口率を向上させることができる。例えば、７５％（＝（１３０×１３０）／（１５０×１５０）×１００）の開口率を実現することが可能となり、開口率を４．４倍にまで向上させることができる。
【００２９】
従って、本発明では、各サブピクセルに要求される輝度を約１／４に低減させることができ、それに伴って消費電力も１／４に低減するし、一般的に有機ＥＬの寿命は輝度の２乗に反比例することから、寿命も約１６倍に向上させることができる。
【００３０】
この場合、ｎ層目の前記有機ＥＬ素子の素子抵抗Ｒｎと、ｎ＋１層目の前記有機ＥＬ素子の素子抵抗Ｒｎ＋１と、ｎ層目の前記有機ＥＬ素子とｎ＋１層目の前記有機ＥＬ素子との間に位置する前記絶縁層に基づく素子間抵抗Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）と、が下記の第１関係式及び第２関係式を満たすようにしておくのが好ましい。
【００３１】
第１関係式：Ｒｎ＜Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
第２関係式：Ｒｎ＋１＜Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
これにより、第ｎ層目の有機ＥＬ素子の電極と、第ｎ＋１層目の有機ＥＬ素子の電極との間にリーク電流が生じるのを阻止して効果的に絶縁することができ、第ｎ層と第ｎ＋１の有機ＥＬ素子を独立して駆動させることが可能になる。
【００３２】
特に、単純マトリクス方式では、デューティー駆動を行うため、各画素にデューティー比に対応した高輝度が要求される。それに対し、アクティブマトリクス方式では、ＴＦＴをＯＮにして連続的に発光させることができるため、画素の輝度を低く設定できる。例えば、ライン数４００本のパネルで画素として２００ｃｄ／ｍ２が必要とした場合、単純マトリクスの場合、８００，００（＝２００×４００）ｃｄ／ｍ２の輝度が必要となるのに対し、アクティブマトリクス方式の場合、画素で２００ｃｄ／ｍ２の輝度であればよい。
【００３３】
また、電流駆動方式の有機ＥＬ素子では、絶縁層によるリークが同程度発生する場合、より輝度の低い状態（使用する電流量が低い状態）ほど輝度に対する影響の度合いが大きくなる。つまり、絶縁層のリークに対し、アクティブマトリクス方式の方が、単純マトリクス方式よりシビアに輝度変動に影響を及ぼす（設定値に対する変化量が大きい）。従って、この点でも効果的に絶縁できる本発明は有利となる。
【００３４】
更に具体的には、前記絶縁層の比抵抗を１０１０Ω・ｍ以上に設定し、また、前記絶縁層の膜厚を５０〜１０，０００ｎｍに設定するのが好ましい。
【００３５】
そうすれば、第ｎ層目の有機ＥＬ素子の電極と、第ｎ＋１層目の有機ＥＬ素子の電極の間をよりいっそう効果的に絶縁することができ、第ｎ層と第ｎ＋１の有機ＥＬ素子をより信頼性をもって独立駆動させることが可能になる。
【００３６】
例えば、上述したように、緑色発光有機ＥＬ素子の電源線に１０Ｖ、青色発光有機ＥＬ素子の電源線に６Ｖ、赤色発光有機ＥＬ素子の電源線に０Ｖを印加すれば、緑色発光有機ＥＬ素子に１０Ｖの電位、青色発光有機ＥＬ素子に６Ｖの電位、赤色発光有機ＥＬ素子に０Ｖの電位が生じるが、これは完全に絶縁されていると仮定した場合の話である。
【００３７】
各有機ＥＬ素子を完全に絶縁することは、並置する場合であれば可能であるが、積層する場合には難しい。奥に位置する有機ＥＬ素子からは、幾重にも積層された有機ＥＬ素子や絶縁層を通して発光を取り出さなければならないため、絶縁層には、絶縁性と共に高度な透光性が求められ、膜厚を薄くせざるを得ないからである。
【００３８】
一般に、抵抗（Ｒ）は「比抵抗値：ρ×電極間距離（膜厚）：Ｌ／断面積：Ｓ」の式で示され、絶縁性を論じる場合には比抵抗値（ρ）と膜厚（Ｌ）が重要となる。
【００３９】
そこで、後述するように繰り返し実験を行った結果、絶縁層の比抵抗を１０１０Ω・ｍ以上に設定することや絶縁層の膜厚を５０〜１０，０００ｎｍに設定することで、透過性と絶縁性とを効率よく両立できることを見い出したものである。
【００４０】
すなわち、比抵抗が１０１０未満であると、十分な絶縁性が得られずにリークが生じるおそれがある。膜厚が５０ｎｍ未満であると適当な絶縁性を得るのが困難であるし、均一な膜を形成することが非常に難しく、微小欠陥が生じるおそれがある。また、膜厚が１０，０００ｎｍを超えると適切な透過性が得られず、輝度や発光効率の低下に伴う消費電力の上昇や寿命の低下が問題となる。
【００４１】
更には、前記複数の有機ＥＬ素子を第１〜第３の有機ＥＬ素子で構成し、前記第１有機ＥＬ素子が赤色を発光する赤色有機発光層を含み、前記第２有機ＥＬ素子が緑色を発光する緑色有機発光層を含み、前記第３有機ＥＬ素子が青色を発光する青色有機発光層を含むようにするのが好ましい。
【００４２】
そうすれば、フルカラーの有機ＥＬ表示装置を低コストで提供することが可能となる。
【００４３】
その場合、前記第１〜第３の有機ＥＬ素子のそれぞれは、発光機能を有する発光部と、前記コンタクトホールが設けられる接続部と、を有し、前記接続部は、前記発光部の周辺部に連続して外方に張り出すように形成され、前記各有機ＥＬ素子の接続部が上下に重ならないように形成されているようにすればよい。
【００４４】
そうすることで、有機ＥＬ素子が積層されていても、コンタクトホールを介してそれぞれ容易に各有機ＥＬ素子と駆動素子等と接続することができ、生産性を向上させることができる。
【００４５】
特に、前記各発光部は矩形状に形成され、前記第１〜第３の有機ＥＬ素子の各接続部が、前記各発光部の異なる辺の一端から他端にわたる範囲にそれぞれ形成されているようにするのが好ましい。
【００４６】
そうすれば、各有機ＥＬ素子の全体形状がいずれも単純化されるので、製造し易くなり、開口率をよりいっそう向上させることができる。
【００４７】
これら有機ＥＬ表示装置は、シャドーマスクを用いた蒸着法や、レーザーや熱による転写法、印刷法により、前記有機ＥＬ層における少なくとも前記コンタクトホールの部分をパターン化する工程を含む製造方法により製造することができる。
【００４８】
例えば、蒸着法であれば、特に精細度を低くできるため、マスクの加工が容易となる。また、開口を大きく取れるため、マスクの厚みを厚くすることが可能となり、その結果、マスクの剛性が強まって大型化が容易になる。相対的に各画素の開口率が高くなるため、高輝度化、低消費電力化、長寿命化の実現に有利である。
【００４９】
また、前記有機ＥＬ層における画素部分の全面に成膜した後、少なくとも前記コンタクトホールの部分の一部を剥離する工程を含む製造方法によっても製造することもできる。
【００５０】
この方法によれば、成膜が比較的容易で、コンタクトホールも比較的容易かつ高精度に形成できるため、製造コストの低減や製造時間の短縮が可能となり、有機ＥＬ表示装置を低コストで提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００５１】
以上説明したように、本発明によれば、高開口率で、低コスト化が可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の積層型有機ＥＬディスプレイの回路模式図である。
【図２】従来の積層型有機ＥＬディスプレイの断面及び回路の模式図である。
【図３】実施形態の有機ＥＬディスプレイの回路模式図である。
【図４】実施形態の有機ＥＬディスプレイの断面及び回路の模式図である。
【図５】開口率を説明するための模式図である。（ａ）は並置型、（ｂ）は積層型を表している。
【図６】実施形態の有機ＥＬディスプレイの要部を上方から見た模式図である。
【図７】実施形態の有機ＥＬ素子の断面模式図である。
【図８】変形例の有機ＥＬディスプレイの図５相当図である。
【図９】各性能評価試験結果をまとめた表である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下に実施形態及び実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されるものではない。
【００５４】
＜実施形態＞
（有機ＥＬディスプレイの基本構成）
本実施形態の有機ＥＬディスプレイ（表示装置）は、アクティブマトリクス方式が採用されており、その有機ＥＬパネルを構成する基板１の一方の面（便宜上、上面とする）には、図６に示すように、それぞれが個別に電気的に駆動制御可能な一群の画素５１，５１，…が格子状に設けられている。各画素５１は、それぞれ並列する３つのサブピクセル５２，５２，５２に区画されている。
【００５５】
本実施形態では、図３や図４に示したように、１つの画素５１ごとに、それぞれ上下に積層された複数の有機ＥＬ素子３ａ〜３ｃが設けられている。具体的には、各画素５１には、赤色を発光する赤色発光有機ＥＬ素子３ａ（第１有機ＥＬ素子）、緑色を発光する緑色発光有機ＥＬ素子３ｂ（第２有機ＥＬ素子）、青色を発光する青色発光有機ＥＬ素子３ｃ（第３有機ＥＬ素子）の３個の有機ＥＬ素子３が積層されている。
【００５６】
これら各画素５１を電圧駆動デジタル階調方式で制御することにより、本有機ＥＬディスプレイはフルカラー表示ができるようになっている。なお、有機ＥＬディスプレイには、上述したもの以外にも偏光板や封止部材などが備えられている。
【００５７】
基板１の上には、図３に詳しく示すように、走査線１１や信号線１２、電源線５ａ〜５ｃ、スイッチング用ＴＦＴ１３、駆動用ＴＦＴ（駆動素子）４ａ〜４ｃなどが所定の配置で形成され、図示しない層間絶縁膜などが設けられてアクティブマトリクス基板が構成されている。
【００５８】
各サブピクセル５２に対応して格子状に構成された走査線（ゲート線）１１と信号線（ソース線）１２とが交わる交差部には、駆動回路を構成するＴＦＴ２ａ〜２ｃが配置されている。各ＴＦＴ２ａ〜２ｃには、それぞれスイッチング用ＴＦＴ１３と駆動用ＴＦＴ４とが配置されている。また、駆動用ＴＦＴ４のゲート電位を定電位にするための保持容量（キャパシタ）１４が、駆動用ＴＦＴ４のゲート部分に接続されるように配置されている。各駆動用ＴＦＴ４は、各有機ＥＬ素子３を個別に駆動する。なお、３０ａは素子由来の抵抗としての素子抵抗を、３０ｂは素子由来の容量としての素子容量を表している。
【００５９】
図７に詳しく示すように、各有機ＥＬ素子３のそれぞれは、第１電極２１、第２電極２２、これら電極２１，２２の間に形成され、有機発光層２３ｃ等で構成された有機ＥＬ層２３などで構成されている。図示例の有機ＥＬ層２３は、下から順に、正孔注入層２３ａ、正孔輸送層２３ｂ、有機発光層２３ｃ、電子輸送層２３ｄ、電子注入層２３ｅが積層されて構成されている。
【００６０】
そして、このような構成の有機ＥＬ素子３のうち赤色発光有機ＥＬ素子３ａがアクティブマトリクス基板の直ぐ上に形成され、その上に緑色発光有機ＥＬ素子ｂが形成され、更にその上に青色発光有機ＥＬ素子３ｃが積層形成されている。最も表面側に位置する青色発光有機ＥＬ素子３ｃの第２電極２２（表面第２電極２２ｃともいう）の上には、図示しないが、無機膜や樹脂膜、封止基板等の封止部材が設けられ、封止構造が形成されている。封止構造は、特に限定されるものではなく、従来の方法によって形成すればよい。封止基板は必ずしも必要ではなく、無機膜と樹脂膜のみで封止を行ってもよい。
【００６１】
上下に接する各有機ＥＬ素子３，３では、下側の有機ＥＬ素子３の第２電極２２と上側の有機ＥＬ素子３の第１電極２１とが互いに隣接している。
【００６２】
その第１電極２１と第２電極２２との間に、両電極２１，２２を絶縁するために絶縁層７が設けられている。図３において、７ａは絶縁層７に基づく素子間抵抗を、７ｂは絶縁層７に基づく素子間容量を表している。絶縁層７は、少なくとも各電極２１，２２どうしが互いに近接する部分に形成されていれば足りるが、それ以外の部分に形成してあってもよい。
【００６３】
各有機ＥＬ素子３の第２電極２２は、それぞれ接続線６を介して共通の陰極側に接続されている。一方、各有機ＥＬ素子３の第１電極２１は、コンタクトホール５３や駆動用ＴＦＴ４、電源線５ａ〜５ｃを介して陽極側に接続されている。
【００６４】
図６に示すように、各画素５１には、サブピクセル５２ごとにＴＦＴ２が設けられ、各ＴＦＴ２ａ〜２ｃは３つのサブピクセル５２，５２，５２に対応して並列に設けられている。各有機ＥＬ素子３ａ〜３ｃは、各ＴＦＴ２ａ〜２ｃと対向状に設けられ、発光機能を有する発光部３１と、接続部３２（３２ａ〜３２ｃ）とを有している。
【００６５】
発光部３１は、画素５１に対応して矩形（本実施形態では長方形）に形成されている。各有機ＥＬ素子３の接続部３２ａ〜３２ｃは、それぞれ発光部３１の一方の長辺（ＴＦＴ２側の辺）から連続して外方に張り出すように形成され、それぞれ上下に重ならないように形成されている。具体的には、各サブピクセル５２に対応するように、発光部３１の長辺が、一方の端部側の一端領域と、他方の端部側の他端領域と、これらの中間の中間領域とに略３等分され、これら各領域のそれぞれに、矩形の各接続部３２ａ〜３２ｃが形成されている。各接続部３２の中間部分の下側にはそれぞれコンタクトホール５３が形成されていて、これらコンタクトホール５３を介して各有機ＥＬ素子３の第１電極２１ａ〜２１ｃが駆動用ＴＦＴ４ａ〜４ｃ等に接続されている。
【００６６】
なお、有機ＥＬディスプレイの基本構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電圧駆動デジタル階調方式に限らず電流駆動アナログ階調方式でもよい。ＴＦＴの数も特に限定されない。前述した２つのＴＦＴ４，１３により有機ＥＬ素子３を駆動してもよいし、ＴＦＴのバラツキを防止する目的で、２個以上のＴＦＴで駆動してもよい。また、アクティブマトリクス基板の上には、第１電極２１のエッジ部のリークを防止するための絶縁性のエッジカバーや、機能性材料溶液（有機ＥＬ素子をウエットプロセスで作製する際に塗布される）を保持するための絶縁性の隔壁層を設けてあってもよい。
【００６７】
（変形例）
図８に示すように、特に、各有機ＥＬ素子３は、それぞれの接続部３２が発光部３１の異なる辺に位置するように形成するのが好ましい。各接続部３２は、それぞれが位置する辺の一端から他端にわたる範囲に矩形状に形成され、発光部３１と合わせて全体形状も矩形を呈するように形成されている。
【００６８】
具体的には、発光部３１のＴＦＴ２側の側辺と、この側辺の両端に連なる各端辺とからそれぞれ張り出すように各有機ＥＬ素子３の接続部３２ａ〜３２ｃを形成する。本変形例では、下層の赤色発光有機ＥＬ素子３ａの接続部３２ａと、上層の青色発光有機ＥＬ素子３ｃの接続部３２ｃとが、発光部３１の各端辺にそれぞれ形成され、中間層の緑色発光有機ＥＬ素子ｂの接続部３２ｂが前記側辺に形成されている。
【００６９】
このように構成することで、各画素５１における開口率を向上させることができる。すなわち、有機ＥＬ素子３は微小なため、接続部３２を１つの辺の各領域から小さく張り出させるのは難しく、安定して製造するためには、接続部３２をある程度大きく張り出させる必要がある。それに対し、本変形例のように、接続部３２と発光部３１とを合わせて１つの矩形形状にすることで、接続部３２を小さく張り出させても安定して形成できるようになり、それだけ開口率を向上させることができる。
【００７０】
（有機ＥＬディスプレイの各構成部材）
次に、有機ＥＬディスプレイの各構成部材及びその形成方法について詳細に説明する。
【００７１】
[基板１]
基板の材料等については、限定しない。例えば、ガラスや石英等からなる無機材料基板のほか、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、アルミニウム（Ａｌ）や鉄（Ｆｅ）等からなる金属基板に酸化シリコン（ＳｉＯ２）や有機絶縁材料等からなる絶縁物を表面にコーティングした基板、Ａｌ等からなる金属基板の表面を陽極酸化等の方法で絶縁化処理を施した基板等が挙げられる。
【００７２】
ポリシリコンＴＦＴを低温プロセスで形成する場合には、５００℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。更に、ポリシリコンＴＦＴを高温プロセスで形成する場合には、１０００℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。また、有機ＥＬ層からの発光を基板側から取り出す場合には、発光を外部に取り出すために透明又は半透明の基板を用いる必要がある。
【００７３】
[ＴＦＴ２]
ＴＦＴは、スイッチング用及び駆動用として機能させるために、有機ＥＬ素子を形成する前に予め基板の上に形成される。本発明では、公知のＴＦＴが利用でき、また、ＴＦＴに代えて金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）ダイオードを用いることもできる。
【００７４】
具体的には、ＴＦＴの活性層の材料としては、例えば、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）、多結晶シリコン（ポリシリコン）、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料や、ポリチオフェン誘導体、チオフエンオリゴマー、ポリ（ｐ−フェリレンビニレン）誘導体、ナフタセン、ペンタセン等の有機半導体材料が挙げられる。また、ＴＦＴの構造としては、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型が挙げられる。
【００７５】
ＴＦＴの活性層の形成方法としては、例えば、プラズマ誘起化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法により成膜したアモルファスシリコンに不純物をイオンドーピングする方法や、シラン（ＳｉＨ４）ガスを用いた減圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いたＬＰＣＶＤ法又はＳｉＨ４ガスを用いたＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピングを行う方法（低温プロセス）、ＬＰＣＶＤ法又はＰＥＣＶＤ法によりポリシリコン層を形成し、１０００℃以上で熱酸化することによりゲート絶縁膜を形成し、その上に、ｎ＋ポリシリコンのゲート電極を形成し、その後、イオンドーピングを行う方法（高温プロセス）、有機半導体材料をインクジェット法等により形成する方法、有機半導体材料の単結晶膜を得る方法等が挙げられる。
【００７６】
ＴＦＴのゲート絶縁膜としては、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２又はポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等が挙げられる。ＴＦＴの信号線や走査線、共通電極線、第１駆動電極、第２駆動電極等の材料としては、例えば、タンタル（Ｔａ）やアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。
【００７７】
[層間絶縁膜]
層間絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。その材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ、又は、Ｓｉ２Ｎ４）、酸化タンタル（ＴａＯ、又は、Ｔａ２Ｏ５）等の無機材料のほか、アクリル樹脂やレジスト材料などの有機材料等が挙げられる。また、その形成方法としては、化学気相成長（ＣＶＤ）法や真空蒸着法などのドライプロセス、スピンコート法などのウエットプロセスが挙げられる。また、必要に応じてフォトリソグラフィ法等によりパターニングすることもできる。
【００７８】
有機ＥＬ層からの発光を基板側から取り出さないのであれば、外光が基板上のＴＦＴに入射してその特性が変化するのを防ぐために、層間絶縁膜の一部ないし全部に遮光性の絶縁膜を用いるとよい。そのような遮光性の絶縁膜としては、例えば、フタロシアニン、キナクロドン等の顔料又は染料をポリイミド等の高分子樹脂に分散したものや、カラーレジスト、ブラックマトリクス材料、ＮｉｘＺｎｙＦｅ２Ｏ４等の無機絶縁材料等が挙げられる。
【００７９】
[平坦化膜]
基板上にＴＦＴ等を形成する場合には、その表面に凸凹が形成され、例えば、画素電極の欠損や有機ＥＬ層の欠損、対向電極の断線、画素電極と対向電極の短絡、耐圧の低下等、有機ＥＬ素子の欠陥が発生するおそれがある。これら欠陥の発生を防止するために、層間絶縁膜上に平坦化膜を設けてもよい。
【００８０】
その場合、平坦化膜は公知の材料を用いて形成することができ、その材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタル等の無機材料やポリイミド、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。平坦化膜の形成方法としては、ＣＶＤ法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。なお、平坦化膜は単層構造でも多層構造でもよい。
【００８１】
[有機ＥＬ素子３]
有機ＥＬ素子３は、第１電極２１や第２電極２２、これら各電極２１，２２の間に形成された有機ＥＬ層２３などで構成されている。
【００８２】
｛有機ＥＬ層２３｝
有機ＥＬ層は、有機発光層のみの単層構造でも、電子輸送層等の電荷注入輸送層を加えた多層構造でもよい。具体例としては、例えば、下記の（１）〜（９）の構成が挙げられる。
（１）有機発光層
（２）正孔輸送層／有機発光層
（３）有機発光層／電子輸送層
（４）正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層
（５）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層
（６）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層
（７）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層
（８）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層／電子注入層
（９）正孔注入層／正孔輸送層／電子防止層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層／電子注入層
なお、有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層及び電子注入層の各層は、単層構造でも多層構造でもよい。
【００８３】
有機発光層は、例えば、後述する有機発光材料のみから構成されていてもよく、正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤（ドナー、アクセプター等）、発光性のドーパント等を含んでいてもよい。また、これらの材料を高分子材料（結着用樹脂）や無機材料中に分散した構成であってもよい。発光効率の向上や長寿命化の観点からは、ホスト材料中に発光性のドーパントを分散しておくのが好ましい。
【００８４】
有機発光材料には、例えば、低分子発光材料や高分子発光材料、高分子発光材料の前駆体などの公知の発光材料が使用できる。また、蛍光材料や燐光材料等であってもよい。
【００８５】
具体的には、低分子発光材料としては、例えば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリデン化合物、５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、及び、アゾメチン亜鉛錯体、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等の蛍光発光有機金属錯体等が挙げられる。
【００８６】
高分子発光材料としては、例えば、ポリ（２−デシルオキシ−１，４−フェニレン）（ＤＯ−ＰＰＰ）、ポリ［２，５−ビス−［２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ］−１，４−フェニル−アルト−１，４−フェニルレン］ジブロマイド（ＰＰＰ−ＮＥｔ３＋）、ポリ［２−（２’−エチルヘキシルオキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［５−メトキシ−（２−プロパノキシサルフォニド）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＰＳ−ＰＰＶ）、ポリ［２，５−ビス−（ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）］（ＣＮ−ＰＰＶ）等のポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ）等のポリスピロ誘導体が挙げられる。
【００８７】
高分子発光材料の前駆体としては、例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＰＶ）、ポリ（ｐ−ナフタレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＮＶ）、ポリ（ｐ−フェニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＰＰ）等が挙げられる。
【００８８】
発光性のドーパントには公知のドーパント材料が利用できる。例えば、スチリル誘導体、ペリレン、イリジウム錯体、クマリン誘導体、ルモーゲンＦレッド、ジシアノメチレンピラン、フェノキザゾン、ポリフィリン誘導体、ビス［（４，６−ジフルオロフェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ２‘］ピコリネート  イリジウム（III）（ＦＩｒｐｉｃ）、トリス（２−フェニルピリジル）イリジウム（III）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（III）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、トリス（ビフェニルキノキサリナト）イリジウム（III）（Ｑ３Ｉｒ）等の燐光発光有機金属錯体等である。
【００８９】
ホスト材料も公知のホスト材料が利用できる。具体的には、上述した有機発光材料のほか、４，４‘−ビス（カルバゾール）ビフェニル、９，９−ジ（４−ジカルバゾール−ベンジル）フルオレン（ＣＰＦ）等のカルバゾール誘導体等をホスト材料に用いることができる。
【００９０】
電荷注入輸送層は、電荷（正孔、電子）の電極からの注入と電極から発光層への輸送とをより効率よく行う目的で設けられ、電荷注入層（正孔注入層、電子注入層）と、電荷輸送層（正孔輸送層、電子輸送層）と、に分類される。電荷注入輸送層は、後述する電荷注入輸送材料のみで構成されていてもよく、添加剤（ドナー、アクセプターなど）等を含んでいてもよい。また、これら電荷注入輸送材料や添加剤等を、高分子材料（結着用樹脂）や無機材料中に分散させて電荷注入輸送層を構成してあってもよい。
【００９１】
電荷注入輸送材料には、有機ＥＬや有機光導電体用の公知の電荷注入輸送材料を用いることができる。
【００９２】
具体的には、電荷注入輸送材料は、正孔注入層や正孔輸送層に用いられる正孔注入輸送材料や、電子注入層や電子輸送層に用いられる電子注入輸送材料に分類されており、正孔注入輸送材料としては、例えば、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）等の酸化物、無機ｐ型半導体材料、ポルフィリン化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＤ）等の芳香族第三級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチリルアミン化合物等の低分子材料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、ポリアニリン−樟脳スルホン酸（ＰＡＮＩ−ＣＳＡ）、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネイト（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリ（トリフェニルアミン）誘導体（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等の高分子材料、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＰＶ）、ポリ（ｐ−ナフタレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＮＶ）等の高分子材料の前駆体等が挙げられる。
【００９３】
正孔の注入・輸送をより効率よく行うために、正孔注入層には、正孔輸送層よりも最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位が低い材料を用いるのが好ましい。また、正孔輸送層には、正孔注入層より正孔の移動度が高い材料を用いるのが好ましい。
【００９４】
一方、電子注入輸送材料としては、例えば、ｎ型半導体である無機材料、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の低分子材料；ポリ（オキサジアゾール）（Ｐｏｌｙ−ＯＸＺ）、ポリスチレン誘導体（ＰＳＳ）等の高分子材料が挙げられる。特に、電子注入層の材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）等のフッ化物、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）等の酸化物等が挙げられる。
【００９５】
電子の注入・輸送をより効率よく行うために、電子注入層には、電子輸送層よりも最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位が高い材料を用いるのが好ましい。また、電子輸送層には、電子注入層よりも電子の移動度が高い材料を用いるのが好ましい。
【００９６】
有機ＥＬ層は、上記の材料を溶剤に溶解、分散させた有機ＥＬ層形成用塗液を用いて、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法などの印刷法等による公知のウエットプロセスや、上記の材料を真空蒸着法、電子線（ＥＢ）蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、スパッタリング法、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）法等の公知のドライプロセスのほか、熱転写法やレーザー転写法等により形成することができる。なお、ウエットプロセスにより有機ＥＬ層を形成する場合には、塗液の物性を調整するために、レベリング剤等の添加剤が有機ＥＬ層形成用塗液に含まれていてもよい。
【００９７】
有機ＥＬ層の膜厚は、通常１〜１０００ｎｍ程度であるが、１０〜２００ｎｍが好ましい。膜厚が１０ｎｍ未満であると、ゴミ等の異物により画素欠陥が生じるおそれがあり、膜厚が２００ｎｍを超えると、有機ＥＬ層の抵抗成分により駆動電圧が上昇するおそれがあるからである。
【００９８】
｛第１電極２１、第２電極２２｝
第１電極及び第２電極は、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極として一対で機能する。つまり、第１電極を陽極とした場合には第２電極は陰極となり、第１電極を陰極とした場合には第２電極は陽極となる。ちなみに本実施形態では、第１電極が陽極、第２電極が陰極となっている。
【００９９】
第１電極等には、公知の電極材料を用いることができる。具体的には、陽極の電極材料としては、有機ＥＬ層への正孔の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が４．５ｅＶ以上の金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属や、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）からなる酸化物（ＩＴＯ）、錫（Ｓｎ）の酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）からなる酸化物（ＩＺＯ）等が挙げられる。陰極の電極材料としては、有機ＥＬ層への電子の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が４．５ｅＶ以下のリチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、セリウム（Ｃｅ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属や、これらの金属を含有するＭｇ：Ａｇ合金、Ｌｉ：Ａｌ合金等の合金が挙げられる。
【０１００】
第１電極等は、上記の材料を用いてＥＢ蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができる。フォトリソグラフフィー法やレーザー剥離法により形成した電極をパターン化することもでき、シャドーマスクと組み合わせることで直接パターン化した電極を形成することもできる。その膜厚は、５０ｎｍ以上が好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなって駆動電圧が上昇するおそれがあるからである。
【０１０１】
発光を取り出す側には、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを用いて透明な電極を形成するのが好ましい。その場合、透明電極の膜厚は、５０〜５００ｎｍが好ましく、１００〜３００ｎｍがより好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなって駆動電圧が上昇するおそれがあり、膜厚が５００ｎｍを超える場合には、光の透過率が下がって輝度が低下するおそれがあるからである。
【０１０２】
色純度の向上、発光効率の向上等の目的で、マイクロキャビティ（干渉）効果を用いる場合、発光を取り出す側には半透明な電極を形成するのが好ましい。その半透明電極材料としては、例えば、金属の半透明電極単体や、金属の半透明電極と透明電極材料の組み合わせを用いることができるが、反射率・透過率の観点から、銀が好ましい。その場合、半透明電極の膜厚は、５〜３０ｎｍが好ましい。膜厚が５ｎｍ未満の場合には、光の反射が十分行えず、干渉の効果を十分得るとこができないし、膜厚が３０ｎｍを超える場合には、光の透過率が下がって輝度が低下するおそれがあるからである。
【０１０３】
発光を取り出さない側には、光を透過しない不透明な電極を用いるのが好ましい。その不透明電極材料としては、例えば、タンタル、炭素等の黒色電極、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金、アルミニウム−シリコン合金等の反射性金属電極、透明電極と前記反射性金属電極（反射電極）を組み合わせた電極等が挙げられる。
【０１０４】
[絶縁層７]
絶縁層は、１層以上の層からなり、上下に互いに隣接する一方の有機ＥＬ素子の第１電極と、他方の有機ＥＬ素子の第２電極との間に形成されている。絶縁層には、光を透過する公知の材料を使用することができる。そのような材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣ、ＨｆＳｉＯＮ、ＺｒＯ、ＨｆＯ、ＬａＯ等が挙げられる。絶縁層は、上記の材料を用いてＥＢ蒸着法、スパッタリング法、イオンビームスパッタ法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法、プラズマＣＶＤ法等の公知の方法により形成することができる。
【０１０５】
その中でも、特にイオンビームスパッタ法とイオンプレーティング法が好ましい。これらは、他の方法に比べて、成膜時に有機ＥＬ素子にダメージを与え難く、また、物理蒸着法であるため、薄くて絶縁性に優れた緻密な膜を得ることができ、高光透過性と絶縁性との両立が可能となるからである。
【０１０６】
絶縁層は、所定の条件を満たすように膜厚、比抵抗が設定されている。
【０１０７】
すなわち、ｎ層目の有機ＥＬ素子の素子抵抗（Ｒｎとする）と、ｎ＋１層目の有機ＥＬ素子の素子抵抗（Ｒｎ＋１とする）と、ｎ層目の有機ＥＬ素子とｎ＋１層目の有機ＥＬ素子と間に位置する絶縁層の素子間抵抗（Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）とする）とが、
・第１関係式：Ｒｎ＜Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
・第２関係式：Ｒｎ＋１＜Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
の双方を満たすように膜厚、比抵抗が設定されている（第１条件）。
【０１０８】
このようにすることで、第ｎ層目の有機ＥＬ素子の第２電極と、第ｎ＋１層目の有機ＥＬ素子の第１電極との間のリーク電流を阻止して効果的に絶縁することが可能となり、第ｎ層目の有機ＥＬ素子と第ｎ＋１層目の有機ＥＬ素子とをそれぞれ独立して駆動することができるようになる。
【０１０９】
更には、
・第３関係式：Ｒｎ＜１/１０×Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
・第４関係式：Ｒｎ＋１＜１/１０×Ｒ（ｎ）〜（ｎ＋１）
の双方を満たすようにするのが好ましい。
【０１１０】
そうすることで、より絶縁性が向上し、特に、低消費電力化の目的で発光効率の良い燐光材料を使用する場合に効果的である。すなわち、発光効率が良い分、低電流でも発光が起こるようになり、リーク電流に対する輝度の低下がよりシビアになるからである。
【０１１１】
絶縁層の比抵抗は、１０１０Ω・ｍ以上であるのが好ましい（第２条件）。比抵抗が１０１０Ω・ｍ未満であると、材料品質のばらつきによりリーク電流を生じるおそれがあるからである。
【０１１２】
絶縁層の膜厚は、５０〜１０，０００ｎｍが好ましく（第３条件）、より好ましくは、２００〜１，０００ｎｍである。膜厚が５０ｎｍ未満であると、比抵抗にかかわらず適正な絶縁性を得るのが困難であるうえ、均一な膜を形成するのが難しく、成形時のばらつきによって不良を生じるおそれがあるからである。膜厚が１０，０００ｎｍを超えると、透過性が下がって輝度や発光効率の低下を招き易く、結果、消費電力の上昇や寿命の低下が問題となってくるからである。特に２００〜１，０００ｎｍの膜厚であれば、生産性に優れ、効果的にリーク電流を阻止することが可能になる。
【０１１３】
絶縁層の透過率は、可視光領域で略９０％に設定するのが好ましい。輝度や発光効率の低下に伴う消費電力の上昇や寿命の低下を低減することが可能となるからである。
【０１１４】
なお、各有機ＥＬ素子間の絶縁層の膜厚や材質、素子間抵抗、素子間容量は同じでも異なっていてもよい。
【０１１５】
[偏光板]
発光の取り出し側には、偏光板を設けるのが好ましい。その偏光板としては、従来の直線偏光板とλ／４板とを組み合わせたものが好ましい。偏光板を設けることによって、有機ＥＬパネルのコントラストを向上させることができる。
【０１１６】
[封止部材]
有機ＥＬ素子等を保護するために、表面第２電極の上に封止膜を介してガラス等の封止基板が設けられている（封止部材）。封止膜あるいは封止基板は、公知の封止材料や封止方法により形成することができる。具体的には、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスをガラス、金属等で封止する方法が挙げられる。封入した不活性ガス中に酸化バリウム等の吸湿剤等を混入する方法であってもよい。封止膜は、表面第２電極の上に、スピンコート法やＯＤＦ、ラミレート法を用いて樹脂を塗布、又は、貼り合わせることによって形成することができる。封止膜は、また、表面第２電極の上に、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、スパッタ法等により、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等の無機膜を形成した後、樹脂をスピンコート法、ＯＤＦ、ラミレート法を用いて塗布、又は、貼り合わせることによって形成することもできる。
【０１１７】
この封止基板や封止膜によって外部からの酸素や水分の混入を防止することができ、有機ＥＬ素子の寿命を向上させることができる。なお、表面第２電極側から発光を取り出す場合には、封止膜や封止基板に光透過性の材料が使用される。
【０１１８】
＜実施例＞
本発明をより詳細に説明するために、構成の一部を変えて比較評価した実施例１〜実施例５、及び比較例１〜４について次に説明する。図９に、その評価試験結果をまとめた表を示す。
【０１１９】
[実施例１]
（有機ＥＬ表示装置の製造）
１．アクティブマトリクス基板の形成工程
ＰＥＣＶＤ法を用いてガラス基板上にアモルファスシリコン半導体膜を形成した後、結晶化処理を施すことにより多結晶シリコン半導体膜を形成した。多結晶シリコン半導体膜は、フォトリソグラフィ法を用いて複数の島状にパターンニングした。パターニングした多結晶シリコン半導体層の上にゲート絶縁膜及びゲート電極層をこの順番で形成し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを行った。パターニングした多結晶シリコン半導体膜にリン等の不純物元素をドーピングすることによりソース及びドレイン領域を形成し、ＴＦＴ素子を作製した。
【０１２０】
その後、ＰＥＣＶＤ法で窒化シリコン膜を形成し、スピンコーターでアクリル系樹脂層をこの順で積層して層間絶縁膜及び平坦化膜を形成した。
【０１２１】
まず、窒化シリコン膜を形成した後、窒化シリコン膜とゲート絶縁膜とを一括してエッチングすることによりソース及び／又はドレイン領域に通ずるコンタクトホールを形成し、続いて、ソース配線を形成した。その後、アクリル系樹脂層を形成し、ゲート絶縁膜及び窒化シリコン膜に穿孔したドレイン領域のコンタクトホールと同じ位置に、ドレイン領域に通ずるコンタクトホールを形成した。なお、平坦化膜としての機能は、アクリル系樹脂層によって実現され、ＴＦＴのゲート電位を定電位にするための保持容量は、スイッチング用ＴＦＴのドレインと駆動用ＴＦＴのソースとの間に層間絶縁膜等の絶縁膜を介在させることによって形成される。
【０１２２】
こうして得られるアクティブマトリクス基板の上には、各有機ＥＬ素子の第１電極と各駆動用ＴＦＴとをそれぞれ電気的に接続するコンタクトホールが、層間絶縁膜等を貫通して形成されている。
【０１２３】
２．積層工程
最初に、赤色発光有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴと赤色発光有機ＥＬ素子の第１電極（陽極）とが、コンタクトホールを介して電気的に接続されるように、シャドーマスクを用いたスパッタ法によって赤色発光有機ＥＬ素子の第１電極を形成した。この第１電極は、Ａｇ（銀）を用いて１００ｎｍの膜を形成し、引き続きＩＴＯ（酸化インジウム−酸化錫）を用いて２０ｎｍの膜を形成した。ここでの第１電極の面積は、３００μｍ×３００μｍとした。
【０１２４】
次に、第１電極のＳｉＯ２をスパッタ法により２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィ法により、第１電極のエッジ部、具体的には、第１電極の四辺の１０μｍのみをＳｉＯ２で覆うようにパターン化し、第１電極を形成した。その後、アセトン、ＩＰＡを用いて超音波洗浄を１０分間行った後、ＵＶ−オゾン洗浄を３０分間行った。
【０１２５】
次に、洗浄した第１電極の表面に正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。具体的には、シャドーマスクを用いた真空蒸着法により、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−（１−ナフチル）フェニルアミノ）トリフェニルアミン（１−ＴＮＡＴＡ）を用いてパターニング形成した。
【０１２６】
形成した正孔注入層の上に、４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル）（α−ＮＰＤ）を用いて正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）を形成した。
【０１２７】
形成した正孔輸送層の上に、赤色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。具体的には、ホスト材料としての３−フェニル−４（１’−ナフチル)−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）及び赤色発光ドーパントとしてのビス(２−(２’−ベンゾ[４，５−α]チエニル)ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’)イリジウム（アセチルアセトネート）(ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）)を、それぞれ１．４Å/sec及び０．１５Å/secの蒸着速度で共蒸着した（蒸着法）。
【０１２８】
形成した赤色有機発光層の上に、２，９−ジメチルー４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）を形成し、その正孔防止層の上に、トリス(８−ヒドロキシキノリン)アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。電子輸送層の上には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて電子注入層（厚さ：１ｎｍ）を形成した。
【０１２９】
続いて、半透明の第２電極を形成した。具体的には、積層過程のアクティブマトリクス基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、第２電極形成用のシャドーマスクとアクティブマトリクス基板とをアライメントして、真空蒸着法により電子注入層の表面にアルミニウムを蒸着させ、所望のパターンで第２電極を形成（厚さ：１０ｎｍ）した。
【０１３０】
形成した第２電極の上に、イオンプレーティングにより、ＳｉＯＮからなる絶縁層（厚さ：１００ｎｍ）をシャドーマスクを用いてパターニング形成した。この絶縁層の成膜条件は、次の通りである。プラズマビームパワー：４．０ｋＷ。ビーム断面積Ｓ１：１２．５６ｃｍ２。ビームエネルギー密度：３１０Ｗ／ｃｍ２。Ｎ２:２０ｓｃｃｍ、Ｏ２:１０ｓｃｃｍで導入。ソース材質：ＳｉＯＮ焼結体（密度：相対密度99%以上）。
【０１３１】
形成した絶縁層の上に、抵抗加熱蒸着法により、銀（Ａｇ）からなる半透明の第１電極（厚さ：１０ｎｍ）をシャドーマスクを用いてパターニング形成した。ここでは、緑色発光有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴと緑色発光有機ＥＬ素子の第１電極（陽極）とが、コンタクトホールを介して電気的に接続されるように、緑色発光有機ＥＬ素子の第１電極を形成した。
【０１３２】
形成した第１電極の表面に、先と同様にして正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）を形成し、その上に緑色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この緑色有機発光層は、ホスト材料としてのＴＡＺ及び緑色発光ドーパントとしてのＩｒ（ｐｐｙ）３を、それぞれ１．５Å/sec及び０．２Å/secの蒸着速度で共蒸着して形成した。
【０１３３】
緑色有機発光層の上に、先と同様にして正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、半透明の第２電極（厚さ：１０ｎｍ）、絶縁層（厚さ：１００ｎｍ）、半透明の第１電極（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。なお、ここでも青色発光有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴと青色発光有機ＥＬ素子の第１電極（陽極）とが、コンタクトホールを介して電気的に接続されるように、青色発光有機ＥＬ素子の第１電極を形成した。
【０１３４】
第１電極の表面に、先と同様にして、正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）を形成し、その上に青色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この青色有機発光層は、ホスト材料としてのＴＡＺ及び青色発光ドーパントとしての２−（４’−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４’’−ビフェニルイル)−１，３，４−オキサジアゾール（ｔ−Ｂｕ  ＰＢＤ）を、それぞれ１．５Å/sec及び０．２Å/secの蒸着速度で共蒸着して形成した。青色有機発光層の上には、先と同様にして、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、電子注入層１５（厚さ：１ｎｍ）を形成した。
【０１３５】
次に、最表面に位置する半透明の表面第２電極を形成した。具体的には、まず、アクティブマトリクス基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、第２電極形成用のシャドーマスクとアクティブマトリクス基板をアライメントし、真空蒸着法により電子注入層の表面にマグネシウム及び銀（混合比＝１：９）を共蒸着させ、所望のパターンで表面第２電極を形成（厚さ：２０ｎｍ）した。
【０１３６】
３．封止工程等
表面第２電極の上に、プラズマＣＶＤ法によって無機保護層をパターニング形成した。具体的には、ディスプレイからの配線の取り出し部分（ＦＰＣ接続部分）だけには形成されないように、シャドーマスクを用いてＳｉＯ２の無機保護層（厚さ：２μｍ）をパターニング形成した。
【０１３７】
次に、封止ガラスにディスペンサーでＵＶ硬化型樹脂接着材を塗布し、その封止ガラスを、アクティブマトリクス基板の表面第２電極側とドライエアー環境下（水分量：−６０℃）で張り合わせ、ＵＶ光を照射して接着材を硬化させた。最後に、発光を取り出す側に偏光板を張り合わせることで有機ＥＬパネルを得た。
【０１３８】
なお、この有機ＥＬパネルにおける各有機ＥＬ素子の輝度の設計値は、赤色有機ＥＬ素子：３００ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子：６００ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子：１５０ｃｄ／ｍ２となっている。
【０１３９】
（性能評価試験）
こうして得られた有機ＥＬパネルに外部駆動回路等を実装し、その性能について試験を行った。なお、素子抵抗や素子間抵抗の測定、比抵抗の測定は、６４８７型電圧源内蔵ピコアンメーター（ケースレーインスツルメンツ株式会社製）により、透過率の測定は、Ｕ−２９００分光光度計（日立製作所製）により、膜厚はＰ−１６＋段差・表面あらさ・微細形状測定装置（KLA Tencor製）により、それぞれ行った。
【０１４０】
その結果、図９に示すように、各有機ＥＬ素子では、それぞれ設計値通りの輝度（実測値）が得られた。素子間の絶縁膜の抵抗Ｒｉは５．４×１０９Ω、比抵抗ρｉは９．２×１０１４Ω・ｍ、透過率は可視光領域で９２％以上であった。また、赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは２．４×１０５Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０６Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは３．６×１０５Ωであった。つまり、第１〜第３の条件は満たされていた。
【０１４１】
[実施例２]
実施例１において、絶縁膜の膜厚を１００ｎｍから５０ｎｍに変更した。なお、その他の構成は実施例１と同様であるため、説明は省略する（以下同様）。
【０１４２】
その結果、各有機ＥＬ素子では、それぞれ設計値通りの輝度（実測値）が得られた。絶縁膜の抵抗Ｒｉは２．７×１０９Ω、比抵抗ρｉは９．２×１０１４Ω・ｍ、透過率は可視光領域で９４％以上であった。また、赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは２．４×１０５Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０６Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは３．６×１０５Ωであった。つまり、第１〜第３の条件は満たされていた。
【０１４３】
[比較例１]
実施例１において、絶縁膜を各有機ＥＬ素子間に設けないでその膜厚を０ｎｍに変更した。
【０１４４】
その結果、赤色有機ＥＬ素子の輝度は５０ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子の輝度は５０ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子の輝度は１０ｃｄ／ｍ２となり、設計値通りの輝度を得ることができなかった。各有機ＥＬ素子間で電流リークが起こり、各有機ＥＬ素子に所望の電圧が印加できなかったからである。
【０１４５】
[比較例２]
実施例１において、絶縁膜の膜厚を１００ｎｍから２０ｎｍに変更した。
【０１４６】
その結果、赤色有機ＥＬ素子の輝度は１００ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子の輝度は３００ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子の輝度は８０ｃｄ／ｍ２となり、設計値通りの輝度を得ることができなかった。また、絶縁膜の抵抗Ｒｉは４．７×１０４Ω、比抵抗ρｉは９．２×１０１４Ω・ｍ、透過率は可視光領域で９７％以上であった。
【０１４７】
絶縁膜が高い比抵抗を示しているにも関わらず抵抗が低いのは、膜厚が非常に薄くなると絶縁膜が断片化して島状に形成されるためである。また、赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは２．４×１０５Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０６Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは３．６×１０５Ωであった。つまり、第２の条件は満たされていたが、第１、第３の条件は満たされていなかった。
【０１４８】
[比較例３]
実施例１において、絶縁膜の膜厚を１００ｎｍから１００，０００ｎｍに変更した。
【０１４９】
その結果、赤色有機ＥＬ素子の輝度は８０ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子の輝度は３５０ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子の輝度は１４５ｃｄ／ｍ２となり、設計値通りの輝度を得ることができなかった。
【０１５０】
絶縁膜の膜厚が厚く、透過率が低下したためである。特に、発光が取り出される表面第２電極側から下層へ行くほど、つまり、青色発光有機ＥＬ素子、緑色発光有機ＥＬ素子、赤色発光有機ＥＬ素子の順に輝度の低下率が大きくなっていた。
【０１５１】
また、絶縁膜の抵抗Ｒｉは５．４×１０１２Ω、比抵抗ρｉは９．２×１０１４Ω・ｍ、透過率は６０程度の値を含み、可視光領域で６０％以上であった。赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは２．４×１０５Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０６Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは３．６×１０５Ωであった。つまり、第１、第２の条件は満たされていたが、第３の条件が満たされていなかった。
【０１５２】
[比較例４]
実施例１において、絶縁膜のＳｉＯＮを酸化錫（ＳｎＯ２）に変更した。
【０１５３】
具体的には、赤色発光有機ＥＬ素子の第２電極と緑色発光有機ＥＬ素子の第２電極のそれぞれの上に、イオンプレーティングによりＳｎＯ２からなる絶縁層（厚さ：１００ｎｍ）をシャドーマスクを用いてパターニング形成した。この絶縁層の成膜条件は、次の通りである。プラズマビームパワー：４．０ｋＷ。ビーム断面積Ｓ１：１２．５６ｃｍ２。ビームエネルギー密度：３１０Ｗ／ｃｍ２。Ｏ２:１０ｓｃｃｍで導入。ソース材質：ＳｎＯ２焼結体（密度：相対密度99%以上）。
【０１５４】
その結果、赤色有機ＥＬ素子の輝度は６０ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子の輝度は７０ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子の輝度は２０ｃｄ／ｍ２となり、設計値通りの輝度を得ることができなかった。
【０１５５】
また、素子間絶縁膜ＳｎＯ２の素子間抵抗Ｒｉは２．４×１０−７Ω、比抵抗ρｉは４．２×１０−２Ω・ｍ、透過率は可視光領域で９５％以上であった。赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは２．４×１０５Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０６Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは３．６×１０５Ωであった。つまり、第３の条件は満たされていたが、第１、第２の条件が満たされていなかった。
【０１５６】
[実施例３]
アクティブマトリクス基板形成工程及び封止工程等は実施例１と同様である。本実施例では、積層工程において、転写用基板を用い、各有機発光層を転写形成した（転写法）。また、絶縁膜の材料をＳｉＯＮからＴｉＯに変更し、その厚みを１００ｎｍから１０，０００ｎｍに変更した。
【０１５７】
すなわち、アクティブマトリクス基板の製造に先立ち、スパッタ法により、クロムからなる熱変換層（厚さ：２００ｎｍ）がガラス基板上に形成された転写用基板を３つ作製した。これら転写用基板を用い、それぞれ各色発光層形成用の転写用基板を作製した。
【０１５８】
具体的には、転写用基板の上に赤色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成し、赤色発光層形成用の転写用基板を作製した。転写用基板の上に緑色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成し、緑色発光層形成用の転写用基板を作製した。転写用基板の上に青色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成し、青色発光層形成用の転写用基板を作製した。なお、これら各色有機発光層の形成方法は実施例１と同様である。
【０１５９】
次に、アクティブマトリクス基板に形成されている、赤色発光有機ＥＬ素子用の第１電極の表面に、実施例１と同様に、正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）を形成した。そして、正孔輸送層の上に赤色発光層形成用の転写基板を設置し、ダイオードレーザーで所定の画素上に赤色発光層を転写形成した。
【０１６０】
形成した赤色発光層の上には、実施例１と同様に、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、電子注入層（厚さ：１ｎｍ）を形成した。この後、実施例１と同様に第２電極（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。但し、マグネシウムと銀（混合比＝１：９）により形成した。
【０１６１】
第２電極の上に、イオンプレーティングにより、ＴｉＯからなる絶縁層（厚さ：１０μｍ）をシャドーマスクを用いてパターニング形成した。この絶縁層の成膜条件は次の通りである。プラズマビームパワー：４．０ｋＷ。ビーム断面積Ｓ１：１２．５６ｃｍ２。ビームエネルギー密度：３１０Ｗ／ｃｍ２。Ｏ２:１０ｓｃｃｍで導入。ソース材質：ＴｉＯ焼結体（密度：相対密度99%以上）。
【０１６２】
形成した絶縁層の上に、実施例１と同様に、第１電極（厚さ：１０ｎｍ）、正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）を形成した。そして、正孔輸送層の上に、緑色発光層形成用の転写基板を設置し、ダイオードレーザーで所定の画素上に緑色発光層を転写形成した。
【０１６３】
形成した緑色発光層の上には、実施例１と同様に、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、電子注入層（厚さ：１ｎｍ）を形成した。この後、実施例１と同様に第２電極（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。ただし、本実施例ではマグネシウムと銀（混合比＝１：９）により第２電極を形成した。第２電極の上には、先と同様にしてＴｉＯからなる絶縁層（厚さ：１０μｍ）を形成した。
【０１６４】
形成した絶縁層の上には、実施例１と同様に、第１電極（厚さ：１０ｎｍ）、正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）を形成した。そして、正孔輸送層の上に、青色発光層形成用の転写基板を設置し、ダイオードレーザーで所定の画素上に青色発光層を転写形成した。
【０１６５】
形成した青色発光層の上には、実施例１と同様に、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、電子注入層（厚さ：１ｎｍ）、第２電極（厚さ：２０ｎｍ）を形成した。その後は、実施例１と同様に、無機保護層（厚さ：２μｍ）、封止ガラス、及び偏光板を設けた。
【０１６６】
（性能評価試験結果）
図９に示すように、赤色有機ＥＬ素子の輝度は３００ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子の輝度は６００ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子の輝度は１５０ｃｄ／ｍ２となり、設計値通りの輝度が得られた。また、絶縁膜ＴｉＯの素子間抵抗Ｒｉは１．２×１０７Ω、比抵抗ρｉは２．０×１０１０Ω・ｍ、透過率は可視光領域で９０％以上であった。そして、赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは２．４×１０５Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０６Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは３．６×１０５Ωであった。つまり、第１〜第３の条件は満たされていた。
【０１６７】
[実施例４]
アクティブマトリクス基板形成工程及び封止工程等は、実施例１と同様である。本実施例では、積層工程において、塗液を用い、各有機発光層を印刷した（印刷法）。また、絶縁膜の材料をＳｉＯＮからＳｉＯに変更し、その厚みを１００ｎｍから４００ｎｍに変更した。
【０１６８】
具体的には、形成したアクティブマトリクス基板に対し、スピンコート法によりポリイミド樹脂を２μｍ積層し、エッジカバーとして形成したＳｉＯ２の上に塗液がＴＦＴとのコンタクト部分に付着するのを防止するために、従来のフォトリソグラフィ法によりバンクを形成した。
【０１６９】
続いて、アセトン、ＩＰＡを用いて超音波洗浄を１０分間行った後、親水化処理としてＵＶ−オゾン洗浄を３０分間行い、疎水化処理としてＣＦ４プラズマ処理を行うことによりアクティブマトリクス基板を洗浄した。
【０１７０】
そして、赤色発光材料として、ポリチオフェン（ＰＴ）２０ｍｇをテトラメチルベンゼン１０ｃｃに溶解し、赤色発光層形成用の塗液を作製した。緑色発光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−テトラセン）（ＰＦＴ）１５ｍｇをテトラメチルベンゼン１０ｃｃに溶解し、緑色発光層形成用の塗液を作製した。また、青色発光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＦ）１０ｍｇをテトラメチルベンゼン１０ｃｃに溶解し、青色発光層形成用塗液を作製した。
【０１７１】
次に、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネイト（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）塗液を用い、インクジェット法により第１電極の表面に正孔注入層（厚さ：６０ｎｍ）をパターニング形成した。
【０１７２】
形成した正孔注入層の上に、赤色発光層形成用の塗液を用い、インクジェット法によりパターニング形成し、赤色発光層（厚さ：８０ｎｍ）を形成した（印刷法）。更に電子輸送層を形成し、その上にバリウム（Ｂａ）を用いて電子注入層（厚さ：１ｎｍ）を形成した。
【０１７３】
続いて、第２電極を形成した。まず、積層過程のアクティブマトリクス基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、第２電極形成用のシャドーマスクとアライメントして、真空蒸着法により電子注入層の表面に銀を蒸着させ、所望のパターンで第２電極を形成（厚さ：１０ｎｍ）した。
【０１７４】
形成した第２電極の上に、イオンプレーティングにより、ＳｉＯからなる絶縁層（厚さ：４００ｎｍ）をシャドーマスクを用いてパターニング形成した。この絶縁層の成膜条件は次の通りである。プラズマビームパワー：４．０ｋＷ。ビーム断面積Ｓ１：１２．５６ｃｍ２。ビームエネルギー密度：３１０Ｗ／ｃｍ２。Ｏ２:１０ｓｃｃｍで導入。ソース材質：ＳｉＯ焼結体（密度：相対密度99%以上）。形成した絶縁層の上には、実施例１と同様に第１電極（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
【０１７５】
次に、先と同様に塗液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を用いたインクジェット法により第１電極の表面に正孔注入層（厚さ：６０ｎｍ）をパターニング形成した。そして、その上に、緑色発光層形成用の塗液を用い、インクジェット法によりパターニング形成し、緑色発光層（厚さ：７０ｎｍ）を形成した。更に電子輸送層を形成し、その上にバリウム（Ｂａ）を用いて電子注入層（厚さ：１ｎｍ）を形成した。
【０１７６】
続いて、第２電極を形成した。まず、積層過程のアクティブマトリクス基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、第２電極形成用のシャドーマスクとアライメントして、真空蒸着法により電子注入層の表面にアルミニウムを蒸着させ、所望のパターンで第２電極を形成（厚さ：１０ｎｍ）した。
【０１７７】
形成した第２電極の上には、実施例１と同様に、ＳｉＯからなる絶縁層（厚さ：４００ｎｍ）、第１電極（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
【０１７８】
次に、先と同様に塗液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を用いたインクジェット法により第１電極の表面に正孔注入層（厚さ：６０ｎｍ）をパターニング形成した。そして、その上に、青色発光層形成用の塗液を用い、インクジェット法によりパターニング形成し、青色発光層（厚さ：６０ｎｍ）形成した。更に電子輸送層を形成し、その上にバリウム（Ｂａ）を用いて電子注入層（厚さ：１ｎｍ）を形成した。
【０１７９】
続いて、第２電極を形成した。まず、積層過程のアクティブマトリクス基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、第２電極形成用のシャドーマスクとアライメントして、真空蒸着法により電子注入層の表面に銀を蒸着させ、所望のパターンで第２電極を形成（厚さ：２０ｎｍ）した。
【０１８０】
形成した第２電極の上には、実施例１と同様に、無機保護層（厚さ：２μｍ）、封止ガラス、及び偏光板を設けた。
【０１８１】
（性能評価試験結果）
図９に示すように、赤色有機ＥＬ素子の輝度は３００ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子の輝度は６００ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子の輝度は１５０ｃｄ／ｍ２となり、設計値通りの輝度が得られた。また、絶縁膜の抵抗Ｒｉは５．４×１０９Ω、比抵抗ρｉは９．２×１０１４Ω・ｍ、透過率は９２％以上であった。赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは１．６×１０４Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０４Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは８．６×１０４Ωであった。つまり、第１〜第３の条件は満たされていた。
【０１８２】
[実施例５]
アクティブマトリクス基板形成工程及び封止工程等は、実施例１と同様である。本実施例では、積層工程において、有機層等の一部を剥離した（剥離法）。
【０１８３】
具体的には、アクティブマトリクス基板の作製過程において、各第１電極と接続されるコンタクトホールが位置する部分に、スパッタ法によりクロムからなる熱変換層（厚さ：２００ｎｍ）を形成した。
【０１８４】
次に、パターニングするのではなく画素部分の全面に形成する点を除けば、実施例１と同様に、第１電極の表面に、正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）し、その上に順に正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）、赤色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、電子注入層（厚さ：１ｎｍ）、第２電極（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
【０１８５】
形成した第２電極の上に、イオンプレーティングにより、Ａｌ２Ｏ３からなる絶縁層（厚さ：５０ｎｍ）をシャドーマスクを用いてパターニング形成した。絶縁層の成膜条件は次の通りである。プラズマビームパワー：４．０ｋＷ。ビーム断面積Ｓ１：１２．５６ｃｍ２。ビームエネルギー密度：３１０Ｗ／ｃｍ２。Ｏ２:１０ｓｃｃｍで導入。ソース材質：Ａｌ２Ｏ３焼結体（密度：相対密度９９％以上）。
【０１８６】
次に、緑色発光有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴに接する平坦化膜等を貫通し、該ＴＦＴと接続しているコンタクトホールが位置する部分に設けられた熱変換層にＹＡＧレーザーを照射した。そうすると、ＹＡＧレーザーのエネルギーは熱変換層によって熱に変わるため、熱変換層の上にそれぞれ形成されていた有機発光層や第２電極、絶縁膜等が熱によって昇華し、除去される。
【０１８７】
続いて、その上に、抵抗加熱蒸着法により、銀（Ａｇ）からなる半透明の第１電極（厚さ：１０ｎｍ）を画素部分の全面に形成した。従って、緑色発光有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴと第１電極とは、コンタクトホールを介して電気的に接続されることとなる。
【０１８８】
次に、先と同様に、パターニングするのではなく画素部分の全面に形成するように、第１電極の表面に、正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）し、その上に順に正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）、赤色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、電子注入層（厚さ：１ｎｍ）、第２電極（厚さ：１０ｎｍ）、絶縁層（厚さ：５０ｎｍ）を形成した。
【０１８９】
次に、青色発光有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴに接する平坦化膜等を貫通し、該ＴＦＴと接続しているコンタクトホールが位置する部分に設けられた熱変換層にＹＡＧレーザーを照射し、青色発光有機ＥＬ素子用のコンタクトホールに形成されていた絶縁性の層を除去した。
【０１９０】
続いて、その上に、抵抗加熱蒸着法により、銀（Ａｇ）からなる半透明の第１電極（厚さ：１０ｎｍ）をパターニング形成した。なお、ここでも、青色発光有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴと第１電極とは、コンタクトホールを介して電気的に接続されている。
【０１９１】
次に、その第１電極の表面に、先と同様に、正孔注入層（厚さ：３０ｎｍ）、正孔輸送層（厚さ：２０ｎｍ）を画素部分の全面に形成した。
【０１９２】
そして、正孔輸送層の上に、実施例１と同様の青色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を画素部分の全面に形成した。次いで、発光層の上に、実施例１と同様の、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）、電子注入層１５（厚さ：１ｎｍ）を画素部分の全面に形成した。
【０１９３】
その後、積層過程のアクティブマトリクス基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、真空蒸着法により電子注入層の表面にマグネシウム及び銀（混合比＝１：９）を共蒸着して第２電極を形成（厚さ：２０ｎｍ）した。
【０１９４】
形成した第２電極の上には、実施例１と同様に、無機保護層（厚さ：２μｍ）、封止ガラス、及び偏光板を設けた。
【０１９５】
（性能評価実験結果）
図９に示すように、赤色有機ＥＬ素子の輝度は３００ｃｄ／ｍ２、緑色有機ＥＬ素子の輝度は６００ｃｄ／ｍ２、青色有機ＥＬ素子の輝度は１５０ｃｄ／ｍ２となり、設計値通りの輝度が得られた。また、絶縁膜の抵抗Ｒｉは１．７×１０９Ω、比抵抗ρｉは５．８×１０１４Ω・ｍ、透過率は９０％以上であった。赤色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＲは２．４×１０５Ω、緑色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＧは１．２×１０６Ω、青色有機ＥＬ素子の素子抵抗ＲＢは３．６×１０５Ωであった。つまり、第１〜第３の条件は満たされていた。
【符号の説明】
【０１９６】
１  ガラス基板
２ａ，２ｂ，２ｃ  ＴＦＴ
３ａ，３ｂ，３ｃ  有機ＥＬ素子
４ａ，４ｂ，４ｃ  駆動ＴＦＴ
５ａ，５ｂ，５ｃ  電源線
６  接続線
７  絶縁層
７ａ  素子間抵抗
７ｂ  素子間容量
１１  走査線
１２  信号線
１３  スイッチングＴＦＴ
１４  保持容量
２１  第１電極
２２  第２電極
２３  有機ＥＬ層
２３ａ  正孔注入層
２３ｂ  正孔輸送層
２３ｃ  有機発光層
２３ｄ  電子輸送層
２３ｅ  電子注入層
３０ａ  素子抵抗
３０ｂ  素子容量
３１  発光部
３２  接続部
５１  画素
５３  コンタクトホール
【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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【図８】
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【図９】
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