(57)【要約】      （修正有）【課題】有機樹脂からなる平坦化膜及び電界発光層と、反射膜と半透過膜とを備える有機ＥＬ素子に関し、各構成における金属材料の統一を図ることにより、有機ＥＬ素子の製造プロセスを簡略化可能とする技術を提供する。【解決手段】有機樹脂からなる平坦化膜５０及び電界発光層４０と、反射膜６０と、半透過膜３０とを備える有機ＥＬ素子において、反射膜６０、半透過膜３０、半透過膜に接続する補助配線７０のいずれもがＡｌ−Ｎｉ系合金で形成されていることを特徴する有機ＥＬ素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機樹脂からなる平坦化膜及び電界発光層と、反射膜と、半透過膜とを備える有機ＥＬ素子において、
反射膜、半透過膜、半透過膜に接続する補助配線のいずれもがＡｌ−Ｎｉ系合金で形成されていることを特徴する有機ＥＬ素子。
【請求項２】
反射膜、半透過膜、補助配線のいずれも、実質的に同一の組成からなるＡｌ−Ｎｉ系合金で形成されている請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
Ａｌ−Ｎｉ系合金は、Ｂ、Ｃ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｐｄのいずれか一種以上を含有する請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
反射膜表面に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５のいずれかからなる、１０ｎｍ〜６０ｎｍ厚さのバッファ層が直接接触している構造を備える請求項１〜請求項３いずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
補助配線が、Ｍｇ系合金の半透過膜と直接接合した構造を備える請求項１〜請求項４いずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
請求項１〜請求項５いずれかに記載の反射膜、半透過膜、補助配線を備えた有機ＥＬ素子を形成するためのＡｌ−Ｎｉ系合金ターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子を備える表示デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器、ＡＶ機器、家電製品等の表示デバイスとして、有機ＥＬ素子（有機電界発光型素子）を用いたものが、液晶型の表示デバイスと同様に開発が進んでいる。
【０００３】
この有機ＥＬ素子構造では、いわゆるパッシブマトリックス構造やアクティブマトリックス構造が知られているが、これらの構造では、基本的に反射膜を必要とする。また、光の取り出す向きによりその構造を異にする、トップエミッション型とボトムエミッション型の構造が提案されている。この光の取り出す向きにより構造の違いがあっても、反射膜に対向する位置には、反射した光を透過させるための半透過膜或いは透過膜が必要となる。
【０００４】
現状、有機ＥＬ素子においては、反射率が非常に高いという性質からＡｇ又はＡｇ合金が採用されている。このＡｇ系の反射膜に関しては、次のような不具合が指摘されている。
【０００５】
まず、Ａｇ自体が原料として高価なため、将来、大画面の表示デバイスに有機ＥＬ素子を用いる場合、コスト的な面で改善が必要とされている。
【０００６】
次に、Ａｇ又はＡｇ合金は、酸に溶解しやすいために、ウェットエッチングによる場合は、サイドエッチング量が多くなる傾向がある。そのため、Ａｇ又はＡｇ合金用のエッチング液が提案されているが、Ａｌ系の配線材料に用いられているエッチング液と比較すると、液自体の価格が高価で、製造コストを抑制することが難しい。また、いわゆるディップ（浸漬）方式のエッチング方法では、良好なエッチングが行えるものの、大量生産の際に用いられるシャワー方式のエッチング方法では、不具合が生じやすいことも指摘されている。
【０００７】
さらに、Ａｇ又はＡｇ合金自体が、耐プラズマ特性が低いため、洗浄を行うためのオゾンプラズマによるアッシング処理が行えない。具体的には、オゾンプラズマで反射膜の洗浄処理を行うと、Ａｇ又はＡｇ合金の反射膜へ、容易に酸化銀が形成され、反射膜表面が黒化する現象が生じ、反射膜としては致命的な欠陥を生じやすい。
【０００８】
そのため、反射膜としてのＡｇ又はＡｇ合金の代替材料として純Ａｌが提案されているが、Ａｌ膜表面の平坦性が悪いため、反射膜としては好適でない。また、Ａｌ−Ｎｄ合金のようなＡｌ合金では、膜表面に酸化膜が形成されやすいため、有機ＥＬ素子を構成する電界発光層や半透過膜と直接接合した場合にオーミック接合ができないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１９２７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このようなことから、現状の有機ＥＬ素子では、反射膜、透過膜或いは半透過膜、半透過膜に接続する補助配線のそれぞれに、別々の金属材料を使用している。例えば、反射膜としてはＡｇ又はＡｇ合金、半透過膜としてはＭｇ−Ａｇ合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、補助配線としてはＡｌまたはＡｌ合金にＭｏやＴａなどの高融点金属を積層した積層材料が用いられている（特許文献１）。このような金属材料を使用する場合、反射膜や補助配線の保護のために、ＩＴＯなどの酸化膜を被覆する必要があり、また、補助配線とカソードになる半透過膜との接合部にはＭｏなどの高融点金属を介在させるなどの工夫が必要となり、製造プロセスが非常に複雑となっている。このような複雑な製造プロセスを必要とすることは、有機ＥＬ素子を用いた表示デバイスの量産化にとって、歩留まりの低下要因が多いことにつながるものと指摘されているのが現状である。
【００１１】
本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、有機樹脂からなる平坦化膜及び電界発光層と、反射膜と半透過膜とを備える有機ＥＬ素子に関し、各構成における金属材料の統一を図ることにより、有機ＥＬ素子の製造プロセスを簡略化可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、有機樹脂からなる平坦化膜及び電界発光層と、反射膜と、半透過膜とを備える有機ＥＬ素子において、反射膜、半透過膜、半透過膜に接続する補助配線のいずれもがＡｌ−Ｎｉ系合金で形成されているものとした。
【００１３】
本発明について、反射膜をアノード電極、半透明膜をカソード電極として用いた場合について説明する。ただし、有機電界発光型素子の構造によっては、アノード電極とカソード電極とは自由に設計することが可能であり、その態様に応じて、本発明が適用できる。本発明では、有機ＥＬ素子を構成する反射膜がＡｌ−Ｎｉ系合金により形成されているため、オゾンプラズマの洗浄処理を行う際に、ＩＴＯなどの保護用の酸化膜を形成しなくても、反射膜表面が腐食され反射率が低下することがない。また、ＡｇまたはＡｇ合金の反射膜では、熱処理をすると、特に低波長側（４５０ｎｍ以下）で光の吸収が大きくなるが、本発明のようなＡｌ−Ｎｉ系合金の反射膜であれば、熱処理後の反射率の変化も小さく、２５０ｎｍ〜８００ｎｍの領域において、８５％〜９０％の反射率を確保することができる。なお、本発明において、半透過膜とは、金属特性を有し、薄膜とした際に光を透過できる性質を有するものであり、例えばＡｌ−Ｎｉ系合金やＭｇ−Ａｇ合金などが挙げられる。本発明においては、この半透過膜を半透過電極と称す場合がある。また、本発明において、透過膜とは、導電性を有し、且つバンド幅がワイドギャップであるため、可視光域の光を透過できる性質を有するものを示し、ＩＴＯやＩＺＯ、ＡＺＯなどが挙げられる。本発明においては、この透過膜を透明電極と記載する場合がある。
【００１４】
また、半透過膜に接続する補助配線がＡｌ−Ｎｉ系合金であると、Ａｌ−Ｎｉ系合金の表面が酸化しづらいため、ＭｏやＴａなどの高融点金属を使用することなく、上層にくるカソード電極（透明電極、半透明電極）と低抵抗なオーミック接合が可能となる。より具体的には、カソード電極にＭｇ−Ａｇ合金のような半透過膜を使用する場合、半透過膜が非常に高抵抗になるため、画素部分に発光斑が発生する場合がある。このような場合、低抵抗のＡｌ−Ｎｉ系合金からなる低抵抗の補助配線をカソード電極の周辺に設けると、発光斑の発生を抑制することができ、駆動電圧を低下させることにつながり、有機ＥＬ素子におけるパネル特性の向上を図ることができる。
【００１５】
さらに、本発明においては、反射膜（アノード電極に相当）、半透過膜（カソード電極に相当）、補助配線が総てＡｌ−Ｎｉ系合金で形成できるため、製造プロセスが極めて簡略化することでき、量産化に極めて好適なものとなる。
【００１６】
尚、本発明における補助配線とは、半透過膜と接続する部分に限らず、いわゆる引き出し配線の部分も含む概念である。この引き出し配線とは、表示デバイスの有機ＥＬ素子から構成されるパネル部分と、駆動用ＩＣとの間、この駆動用ＩＣとＦＰＣ（フレキシブルプリント配線）基板との間を接続するための配線をいう。そして、本発明の有機ＥＬ素子では、反射膜、半透過膜、補助配線のいずれもＡｌ−Ｎｉ系合金とするものであるが、反射膜、半透過膜、補助配線のいずれか１つ、或いは２つの部分についてＡｌ−Ｎｉ系合金を適用することも有効である。
【００１７】
本発明においては、反射膜、半透過膜、補助配線の総てを、実質的に同一な組成からなるＡｌ−Ｎｉ系合金で形成することが好ましい。従来では異なる種類のスパッタリングターゲット（Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ｍｏなどの高融点金属）をスパッタリング装置の各チャンバーにセットしていたが、同一組成のＡｌ−Ｎｉ系合金を使用する場合には、例えば、スパッタリング装置の総てのチャンバーに同一のスパッタリングターゲットがセットできるため、装置のスループット（単位時間あたりの処理能力）が上がり、生産性が向上する。さらに、従来のように、異なる種類のスパッタリングターゲット（Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ｍｏなどの高融点金属）を使用する場合には、各薄膜組成に合わせたウエットプロセスを用意する必要があるのに対し、同一組成のＡｌ−Ｎｉ系合金を使用すれば、ウエットプロセスを一つの工程に集約することが可能となり、製造における各工程条件を統一することも可能となる。
【００１８】
また、本発明における有機ＥＬ素子においては、反射膜表面に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５のいずれかからなるバッファ層を備えることが好ましい。そして、このバッファ層の厚みは１０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。このようなバッファ層を設けておくと、ホールの注入がスムーズに行われるだけでなく、例えば、Ａｌ−Ｎｉ系合金の反射膜を成膜後にバッファ層を連続で形成することができ、反射膜とバッファ層の界面の汚染を防止できるため、電気的、光学的に安定となる。さらに、アルカリ性の液処理を行う場合、Ａｌ−Ｎｉ系合金がアルカリ性処理液と接触して腐食するのを防ぐことが可能となる。また、バッファ層の厚みが１０ｎｍ未満であると、アルカリ性処理液に対する耐食性が低下し、腐食が発生する場合がある。そして、６０ｎｍを超えると、光学的な干渉が強くなる傾向となり、反射率が著しく低下して、ＥＬ素子特性が実用的にならない。
【００１９】
本発明における有機ＥＬ素子において、このバッファ層を設ける構造を採用すると、ＩＴＯなどの透明電極となる半透過膜自体を薄くすることが可能となり、反射膜の反射率も高い状態を維持することが可能となるが、このことは、従来の有機ＥＬ素子の構造に対して、極めて有効なものとなる。
【００２０】
従来の有機ＥＬ素子の構造においては、ＩＴＯなどの透明電極を半透過膜として使用する場合、この半透過膜によるカバレッジを広くする必要があるために、半透過膜自体をかなり厚く積層していた。例えば、従来のトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、発光部分の断面構造として、基板に設けられた平坦化膜上に、Ｍｏ層を形成し、Ａｌ−Ｎｉ系合金以外のＡｌ系合金層（例えば、Ａｌ−Ｎｄ合金など）を積層して、その上にＩＴＯによる半透過膜を積層し、さらに、その半透過膜上に有機ＥＬの電界発光層が形成されている。この場合、半透過膜層とＡｌ系合金（例えば、Ａｌ−Ｎｄ合金など）とは電気的な接合が確実に行えないため、ＩＴＯによる半透過膜を積層する際に、Ａｌ系合金の下層にあるＭｏ層とＩＴＯによる半透過膜とが接触するようにして、電気的な導通をとっている。つまり、ＩＴＯによる半透過膜のカバレッジが広くなるように半透過膜自体の膜厚をかなり厚く形成し、ＩＴＯによる半透過膜と、Ａｌ系合金の下層にあるＭｏ層とが接触するような構造にしていた。また、この従来の構造では、積層のプロセスにおけるフォトリソグラフィに、少なくとも３つのマスクを使用するため、プロセスが複雑になり、このプロセスの負荷により、Ａｌ系合金層の表面が荒らされて反射率も低下する傾向があった。これに対して、本願発明の有機ＥＬ素子の構造を採用すると、従来の有機ＥＬ素子の構造におけるＭｏ層上に、Ａｌ−Ｎｉ系合金による反射膜を形成し、ＩＴＯによる半透過膜、すなわち、バッファ層を積層する。そして、このＩＴＯによる半透過膜（バッファ層）上に、電界発光層を形成できる。この本願発明の構造の場合、半透過膜層とＡｌ−Ｎｉ系合金の反射膜とが電気的に接合可能なため、ＩＴＯによる半透過膜とＭｏ層との接触は必要ないため、ＩＴＯによる半透過膜のカバレッジは不要となる。その結果、ＩＴＯによる半透過膜（バッファ層）を極めて薄くすることが可能となる。また、Ｍｏ層、Ａｌ−Ｎｉ系合金層の反射膜、ＩＴＯによる半透過膜（バッファ層）の積層構造では、一括のエッチングが可能であり、フォトリソグラフィに一つのマスクを使用するだけでよくなり、プロセス負荷が大きく抑制できるため、反射膜であるＡｌ−Ｎｉ系合金層の反射率も高い状態のままに維持できることになる。本発明の有機ＥＬ素子においてバッファ層を設けた構造は、可視光全波長領域において高い反射率を必要とする有機ＥＬ素子構造、例えば、白色光の有機ＥＬ素子構造に最適である。また、ＲＧＢなどの他の光源に対しては、適宜光学設計の観点から、上層のＩＴＯなどの半透過膜の膜厚を最適化することによって、このバッファ層を設けた構造を適応できる。そして、本発明の有機ＥＬ素子においてバッファ層を設けた構造の場合においても、Ａｌ−Ｎｉ系合金を使用することで、フォトマスク低減によりフォトリソグラフィに関するプロセスの簡略化が可能となる。
【００２１】
本発明におけるＡｌ−Ｎｉ系合金は、ニッケルを必須元素としてアルミニウムに含有されていればよく、他の元素も含有してもよい。そして、ニッケルは０．１ａｔ％〜６．０ａｔ％含有するものが好ましい。また、反射率を高くする観点から、アルミニウムは９０ａｔ％以上とすることが好ましい。このようなＡｌ−Ｎｉ系合金であれば、電界発光層とのオーミック接合が確実となるからである。ニッケルが０．１ａｔ％以上含有すると、反射膜として形成した際の表面粗度Ｒａが２５０℃、大気中で熱処理した後も２．０ｎｍ以下となる。また、ニッケルが６．０ａｔ％を超えて含有した場合、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含むアルカリ現像液（以下、ＴＭＡＨ現像液と略す）等のアルカリ性処理液に溶解しやすい傾向となり、反射膜の表面を粗くすることになる。そして、ニッケルが０．３ａｔ％〜１．５ａｔ％含有することがより好ましい。この含有量であると、電界発光層及び上層のバッファ層とのオーミック接合が良好に実現できるうえ、接合抵抗を低く維持できるようになる。加えて、アルカリ性処理液による処理後の表面粗度Ｒａを３．０ｎｍ以下にすることができる。
【００２２】
また、本発明におけるＡｌ−Ｎｉ系合金において、必須元素のニッケル以外に他の元素を含有させる場合には、Ｂ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｐｄのいずれか一種以上を含有させることが好ましい。これらの元素を含有させることで、熱処理後、アルカリ性処理液に浸漬しても、膜の表面平滑性が確保でき、反射率の低下を抑制することができるようになるためである。
【００２３】
本発明の有機ＥＬ素子を製造する場合、Ａｌ−Ｎｉ系合金により、反射膜（アノード電極に相当）、半透過膜（カソード電極に相当）、補助配線を形成する際に、スパッタリングを用いることが望ましい。但し、カソード電極の半透過膜としてＡｌ−Ｎｉ系合金を使用する場合には、熱蒸着することが好ましいが、スパッタリングによる場合は、低出力（Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ）による成膜によって、Ａｌ−Ｎｉ系合金からなるカソード電極の半透過膜の形成は可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、有機樹脂からなる平坦化膜及び電界発光層と、反射膜と、半透過膜とを備える有機ＥＬ素子について、製造プロセスを簡略化することが可能となり、ＴＭＡＨ現像液などのアルカリ性処理液の使用やプラズマによる洗浄処理をしても、反射膜の反射率を実用的なレベルに維持することが可能となる。そして、本発明においてはＡｌ−Ｎｉ系合金を用いることで、反射膜表面の平坦性、ウエットエッチングの加工性において、Ａｇ又はＡｇ合金或いは添加成分がＮｉ以外のＡｌ合金による反射膜に比較し、実用的レベルの有機ＥＬ素子の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の断面概略図である。
【図２】トップエミッション型の有機ＥＬ素子の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明における最良と思われる実施形態について説明する。
【００２７】
第一実施形態：この第一実施形態は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を例にして説明する。図１に、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の断面概略図を示す。
【００２８】
図１に示す有機ＥＬ素子は、透明基板１０上に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略す）２０が形成されており、その薄膜トランジスタのドレイン電極に、半透過膜３０が接続されている。
【００２９】
半透過膜３０は、その上に電界発光層４０と平坦化膜５０とが形成されている。この電界発光層４０と平坦化膜５０との上には、反射膜６０が形成されている。また、補助配線７０は、半透過膜３０に接続されている。
【００３０】
透明基板１０は、光透過性のガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などを用いることができる。ＴＦＴ２０は、トップゲート構造でも、ボトムゲート構造でも構わない。電界発光層４０としては、例えば、蛍光発光であればＡｌｑ３を、燐光発光であればＣＢＰ（４，４−Ｎ，Ｎジカルバゾールビフェニル）を用いることができ、ドーパントも態様に応じて使い分けることができる。平坦化膜５０はアクリル系樹脂を用いることができ、層間絶縁層もアクリル系樹脂を用いることができる。そして、本実施形態で示す有機ＥＬ素子においては、反射膜、半透過膜、補助配線、いずれもＡｌ−０．５ａｔ％Ｎｉ合金により形成している。以下に、この図１に示す有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００３１】
製造工程を概略すると、まず、基板上に、ゲート配線、ゲート電極を形成し、ゲート絶縁膜を成膜後、半導体層を成膜する。この半導体層、絶縁膜はプラズマＣＶＤにより形成した。そして、多結晶膜を形成するためのレーザー熱処理をし、イオン注入後、パッシベーション（絶縁）膜を成膜し、コンタクトホールを形成してソース、ドレインを形成する。その後、カソード電極となる半透過膜３０をＡｌ−０．５ａｔ％Ｎｉ合金により形成し、層間絶縁膜５０を形成し、画素部分と補助電極部分となる場所にホールを形成し、蒸着により電界発光層４０を形成して、アノード電極となる反射膜６０をＡｌ−０．５ａｔ％Ｎｉ合金により形成する。
【００３２】
第二実施形態：この第一実施形態は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を例にして説明する。図２に、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の断面概略図を示す。
【００３３】
図２に示す有機ＥＬ素子は、透明基板１００上に絶縁膜１１０が形成され、その上に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略す）２００が形成されており、その薄膜トランジスタのドレインに反射膜６００が接続するようにされている。
【００３４】
反射膜６００は、その上に電界発光層４００と平坦化膜５００とが形成されている。反射膜６００と電界発光層４００との間には、バッファ層８００が形成されている。電界発光層４００と平坦化膜５００との上には、半透過膜３００が形成されている。また、この半透過膜３００は、補助配線７００と、バッファ層８００を介して接続されている。
【００３５】
透明基板１００、電界発光層４００、平坦化膜５００は、上記第一実施形態と同様な材料により形成できる。ＴＦＴ２００は、ボトムゲート構造でも、トップゲート構造でも構わない。バッファ層は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５を用いることができる。そして、本実施形態で示す有機ＥＬ素子においては、反射膜、半透過膜、補助配線、いずれもＡｌ−０．５ａｔ％Ｎｉ合金により形成している。以下に、この図２に示す有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００３６】
製造工程を概略すると、まず、基板上に、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ２膜を成膜した後、プラズマＣＶＤによりアモルファスシリコン膜を形成する。次に、エキシマレーザー（波長３０８ｎｍ）による熱処理により、アモルファスシリコン膜を多結晶化する。そして、フォトリソグラフィにより、レジストを配置した後、ドライエッチングによりアイランドの形成を行う。
【００３７】
その後、プラズマＣＶＤによりゲート絶縁膜を成膜し、マグネトロンスパッタによりゲートメタル膜を成膜した後、フォトリソグラフィによりゲート配線、ゲート電極を形成する。次に、イオン注入を行う。このイオン注入は、必要に応じて、n型であればＰ（リン）を、ｐ型であればＢ（ホウ素）をドープする。このとき、ゲート電極をマスクとして使用することができる。続いて、ＣＶＤによりパッシベーション膜を成膜し、ドライエッチングによりコンタクトホールを形成する。さらに、マグネトロンスパッタによりソース電極配線、ドレイン電極配線２１０を形成する。スピンコートにより平坦化膜を塗布後、ドレイン電極に相当する部分にコンタクトホールを形成した。次に、２２０℃、１時間の熱処理により平坦化膜を固化させる。この平坦化膜の現像、エッチングには、濃度２．３８％、液温２３℃のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含むアルカリ現像液（ＴＭＡＨ現像液）を使用する。その後、厚み１５０ｎｍの反射電極膜６００を成膜した。そして、この反射膜の上部に、厚み１０ｎｍのバッファ層（材質はＩＴＯ）８００、８１０を形成する。そして、スピンコートにより層間絶縁膜を形成し、画素及び補助配線に相当する位置の層間絶縁層に開口を設ける。この層間絶縁層の開口における現像、エッチングには、濃度０．４％、液温２３℃のＴＭＡＨ現像液を使用する。その後、熱蒸着により電界発光層４００を形成して、カソード電極となる半透過膜３００をＡｌ−０．５ａｔ％Ｎｉ合金により形成する。
【実施例】
【００３８】
続いて、上記した実施形態に適用するＡｌ−Ｎｉ系合金に関する特性評価を行った結果について説明する。評価項目としては、反射率、表面粗度、ウエットエッチング特性、バッファ層との接合性について行った。また、Ａｌ−Ｎｉ系合金については、表１に記載する組成に関して評価を行った。比較として、Ａｇ及び純Ａｌについても同様な評価を行った。以下に各評価に関する条件について説明する。尚、表１に記載した各組成の数値はａｔ％である。
【００３９】
反射率：
反射率は、分光光度計（Ｕ−４１００：（株）日立ハイテクノロジーズ製）により測定した。この装置で測定される反射率は、絶対反射率であり、リファレンスとして蒸着による純Ａｌ膜を測定した。測定範囲は可視光領域（２５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）であるが、今回の評価では、波長５５０ｎｍに対する測定値を採用した。評価試料は、各組成の反射膜（厚み１５０ｎｍ）をガラス基板上に形成した。反射率は、２５０℃、３０分間の熱処理を行った後の反射膜を測定した。測定は、大気雰囲気中に配置したガラス基板上の反射膜に対して、光源から入射角５°で光を入射し、反射角５°の反射光により反射率を測定した。
【００４０】
表面粗度Ｒａ：
表面粗度については、各評価膜を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：日本ビーコ（株）製：ナノスコープＶ）を用い、算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２）を求めた。また、この測定は、各評価膜表面の１０μｍ角中の５箇所を測定してその平均値を算出した。そして、評価膜の測定については、ガラス基板（表面粗度Ｒａ０．２３ｎｍ）上に厚み１５０ｎｍの膜を形成した後、大気雰囲気中、１８０℃、５分間の熱処理を行った試料と、その測定後、濃度２．３８％、液温２３℃のＴＭＡＨ現像液に４０秒間浸漬した試料との２種類について行った。
【００４１】
ウエットエッチング特性：
このウエットエッチング特性については、リン酸系混酸エッチング液（組成（容量比）／リン酸：硝酸：酢酸：水＝１６：１：２：１、液温３２℃）により、所定時間のエッチング処理をして、その溶解速度を特定して評価した。評価試料は、ガラス基板上に、厚み１５０ｎｍの各評価膜を形成後、リン酸系混酸エッチング液に３０秒間浸漬した。浸漬前後の評価膜厚みを接触型段差計（ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社製  Ｐ−１５）により測定し、溶解速度を算出した。
【００４２】
バッファ層接合性：
このバッファ層接合特性は、各評価膜にバッファ層を接合して、その電流−電圧特性を測定しオーミック接合となっているかの調査を行った。評価試料は、ガラス基板上に、厚み１５０ｎｍの各評価膜を形成後、大気雰囲気中、１８０℃、５分間の熱処理を行い、濃度２．３８％、液温２３℃のＴＭＡＨ現像液に４０秒間浸漬してアルカリ処理を行った後、大気雰囲気中、２２０℃、３０分間の熱処理を行い、その表面にバッファ層としてのＭｇ−３０ｗｔ％Ａｇ合金のメタルマスク（厚み１００ｎｍ）を形成して接合抵抗を測定した。このメタルマスクは、縦５０００μｍ×横１０００μｍの長方形の二つを、縦辺間に１０００μｍの間隙を設けて形成した。そして、この二つの長方形を電極パッドとして、電極パッド間の接合抵抗を測定して、その電流−電圧特性を調べた。得られた電流−電圧特性が、電流値を横軸に、電圧を縦軸とした時に、直線性を示した評価試料がオーミック接合をしているものと判定（○）した。
【００４３】
【表１】
2010186728.tif 000003
【００４４】
表１の結果より、Ａｌ−Ｎｉ系合金の評価膜では、波長５５０ｎｍの反射率が８０％以上であり、アルカリ処理前後の表面粗さ４．２ｎｍ以下であった。バッファ層との接合特性も総てオーミック接合であることが判明した。また、ウエットエッチングの溶解速度は、Ａｌよりも若干溶けやすい傾向は示されたが、実用上特に問題となるレベルではないことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、有機樹脂からなる平坦化膜及び電界発光層と、反射膜と、半透過膜とを備える有機ＥＬ素子について、ＴＭＡＨ現像液などのアルカリ性処理液の使用やプラズマによる洗浄処理をしても、反射膜の反射率を実用的なレベルに維持することができ、その製造プロセスを簡略化することができる。そして、Ａｌ−Ｎｉ系合金を用いるため、反射膜表面の平坦性、ウエットエッチングの加工性において、Ａｇ又はＡｇ合金或いは添加成分がＮｉ以外のＡｌ合金による反射膜と比較し、実用的レベルの有機ＥＬ素子を容易に製造することが可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１００    透明基板
２０，２００    薄膜トランジスタ
３０，３００    半透過膜
４０，４００    電界発光層
５０，５００    平坦化膜
６０，６００    反射膜
７０，７００    補助配線
８００          バッファ層
【図１】
2010186728.tif 000004
【図２】
2010186728.tif 000005