(57)【要約】【課題】  製造プロセスの工程数を増やすことなく、滅点抑制が図られた有機ＥＬ素子を製造する。【解決手段】  基板上に、第１電極１２と、少なくとも有機発光材料からなる有機層１４と、第２電極１５とを積層形成するにあたり、第１電極１２を、少なくとも、基板側の第１層１２ａを形成する第１工程と、この第１層１２ａ上に少なくとも有機層１４からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層１２ｂを形成する第２工程と、この第２層１２ｂ上に前記第１層１２ａに比して高抵抗の第３層１２ｃを形成する第３工程とによって形成する。【選択図】        図１
2006338916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とが積層形成され、
前記第１電極が、少なくとも、前記基板側の第１層と、該第１層上に設けられる、少なくとも前記有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層と、該第２層上に設けられる第３層とを有し、
前記第１層の抵抗率と前記第２層の抵抗率との差に比して、前記第２層の抵抗率と前記第３層の抵抗率との差が大とされた
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記第３層の抵抗率が、前記第１層の抵抗率に比して大とされた
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記第２層の抵抗率が、前記第１層及び前記第３層の抵抗率に比して小とされた
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記第１層と前記第３層とが同一の材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
有機ＥＬ素子による表示装置であって、
前記有機ＥＬ素子は、
基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とが積層
形成され、
前記第１電極が、少なくとも、前記基板側の第１層と、該第１層上に設けられる、少なくとも前記有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層と、該第２層上に設けられる第３層とを有し、
前記第１層の抵抗率と前記第２層の抵抗率との差に比して、前記第２層の抵抗率と前記第３層の抵抗率との差が大とされてなる
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とが積層形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記第１電極を、少なくとも、前記基板側の第１層を形成する第１工程と、該第１層上に少なくとも前記有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層を形成する第２工程と、該第２層上に前記第１層に比して高抵抗の第３層を形成する第３工程とを有する
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項７】
前記第３工程において、酸素濃度及び成膜パワーのうち一方の値を選定し、続いて第３層の抵抗値が第１層の抵抗値よりも高くなるように他方の値を選定する
ことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】
前記第３工程を、酸素濃度０．９％以上かつ前記第１工程に比して低い成膜パワー、または酸素濃度０．７％以下かつ前記第１工程に比して高い成膜パワーで行う
ことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１工程及び前記第３工程を、最終的に得る第１層及び第３層の抵抗率の変化が、酸素濃度の変化に対して最大となる共通の成膜パワーで、酸素濃度を変化させて行う
ことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１層及び前記第３層を構成する材料の、抵抗値を互いに異ならせる
ことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子を用いた表示装置、及び有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electro Luminescence；電界発光）素子による表示装置は、色再現性や応答速度などの特性に優れていることから、注目されている。
表示装置を構成する有機ＥＬ素子は、基板上に、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、この有機層を挟んで対向する第１電極（例えば下部電極）及び第２電極（例えば上部電極）とが積層形成された構造を有し、第１電極と第２電極との間に電圧がかけられることによって、有機層から所定の発光がなされる。
【０００３】
この表示装置の製造においては、まず、ガラスなどによる支持基板上に、有機ＥＬ素子の例えば陽極となる第１電極を、最終的に得る表示装置の赤・緑・青（ＲＧＢ）の各色に対応させて、各画素ごとに形成する。次に、分離形成された第１電極上に、少なくとも有機発光材料からなる、ＲＧＢの各色に対応する有機層を形成し、この有機層の上に、例えば複数の画素に共通の陰極となる第２電極を形成して、有機ＥＬ素子の主要部となる積層構造を形成する。
その後、必要に応じて、補助電極、保護膜ならびに封止部材等を形成して、所定の表示装置を得る。
【０００４】
ところで、この表示装置を構成する多数の画素の中に、発光しない画素いわゆる滅点が生じることがある。滅点は、表示品質を大きく低下させるため、その発生を抑えることが必要とされている。滅点が生じる原因としては、第１電極上に、有機層の形成に先立って異物が付着することが指摘されている。
【０００５】
第１電極上に異物が付着している場合、第１電極と第２電極が接してしまうことで、両電極間が短絡し、動作時にリーク電流が発生することがある。その画素では、発光輝度が低下したり、発光しなくなったりするなどの問題が生じ、滅点の発生につながる。
【０００６】
このような第１電極上の異物の付着に伴うリーク電流は、その発生を回避することが求められているが、異物の付着そのものを完全に回避することは困難であることから、付着した異物による電極間の短絡や、この短絡によるリーク電流の発生を低減ないし抑制することが望まれている。
これに対し、ボトムエミッション構造においては、前述したリーク電流を抑制するために、第１電極表面に高抵抗の緩衝層を設けた構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
一方、トップエミッション構造においては、第１電極で光を反射させる（例えば特許文献２参照）。トップエミッション構造の第１電極は、反射率が高い金属膜などであり、一般にボトムエミッション構造の第１電極と比較すると、抵抗率が１００分の１以下である。また、第１電極に十分な反射性をもたせるためには、金属膜の厚みを数百ｎｍにする必要があるが、厚く形成された金属膜は抵抗率が低い。
【特許文献１】特開2001-35667号公報
【特許文献２】特開2004-31324号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、トップエミッション構造においては、第１電極の抵抗値が低いため、短絡によるリーク電流が非常に流れやすく、ボトムエミッション構造よりも短絡が深刻な問題であるといえる。よって、トップエミッション構造において短絡が抑制できる、より信頼性の高い構造による有機ＥＬ素子が求められている。
【０００９】
すなわち例えば、前述の特許文献２に記載の発明による構造では、金属薄膜の上に比較的低効率の高い正孔注入層が形成されているが、基板側の反射率の低下回避、及びエッチングプロセスの簡略化のために、正孔注入層をなるべく薄くすることが求められることから、第１電極とその表面に付着する異物との間の導電性低減に寄与するだけの厚さとすることが難しく、リーク電流の発生を十分に抑制できるとは言えない。
【００１０】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、滅点の実質的な低減が図られた有機ＥＬ素子ならびに表示装置と、この有機ＥＬ素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とが積層形成され、前記第１電極が、少なくとも、前記基板側の第１層と、この第１層上に設けられる、少なくとも前記有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層と、この第２層上に設けられる第３層とを有し、
前記第１層の抵抗率と前記第２層の抵抗率との差に比して、前記第２層の抵抗率と前記第３層の抵抗率との差が大とされたことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る表示装置は、有機ＥＬ素子による表示装置であって、前記有機ＥＬ素子は、基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とが積層形成され、前記第１電極が、少なくとも、前記基板側の第１層と、この第１層上に設けられる、少なくとも前記有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層と、この第２層上に設けられる第３層とを有し、前記第１層の抵抗率と前記第２層の抵抗率との差に比して、前記第２層の抵抗率と前記第３層の抵抗率との差が大とされてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とが積層形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記第１電極を、少なくとも、前記基板側の第１層を形成する第１工程と、この第１層上に少なくとも前記有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層を形成する第２工程と、この第２層上に前記第１層に比して高抵抗の第３層を形成する第３工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る有機ＥＬ素子によれば、基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とが積層形成され、第１電極が、少なくとも、基板側の第１層と、この第１層上に設けられる、少なくとも前記有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層と、この第２層上に設けられる第３層とを有し、
第１層の抵抗率と第２層の抵抗率との差に比して、第２層の抵抗率と第３層の抵抗率との差が大とされたことから、例えば異物の付着によって第１電極上の有機層の形成が阻害され、第１電極と第２電極が短絡した場合にも、リーク電流及び滅点の発生を、抑制ないし低減することが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る表示装置によれば、これを構成する有機ＥＬ素子によって、表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法によれば、基板上に、第１電極と、少なくとも有機発光材料からなる有機層と、第２電極とを積層形成するにあたり、第１電極を、少なくとも、基板側の第１層を形成する第１工程と、この第１層上に少なくとも有機層からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料による第２層を形成する第２工程と、この第２層上に前記第１層に比して高抵抗の第３層を形成する第３工程とを有することから、製造プロセスの工程数を増やすことなく、滅点抑制が図られた有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明者らは、前述の諸問題に鑑み、トップエミッション構造においてリーク電流及び滅点の発生を十分に抑制することが可能な有機ＥＬ素子について鋭意検討を重ねた結果、素子の構造及び製法に関し、素子特性を安定的に向上させる構成を特定したことから、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子ならびにその製造方法を提供するものである。
以下、図面を参照して、本発明の一例としての実施の形態を説明する。
【００１８】
＜有機ＥＬ素子及び表示装置の実施の形態＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の実施の形態を、本発明に係る表示装置の実施の形態とともに説明する。
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、本発明に係る表示装置の要部となる、本発明に係る有機ＥＬ素子の一例の斜視図、及び、一部を断面とする斜視図である。
【００１９】
図１Ａに示すように、本実施形態に係る表示装置１は、有機ＥＬ素子２による表示装置である。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子２は、図１Ｂに示すように、例えばガラスによる基板３上に、配線４とゲート絶縁膜５及び半導体薄膜６とによるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子７が画素ごとに設けられ、このＴＦＴ素子７上に、チャネル保護膜８及び絶縁膜９を介して形成される配線１０が設けられ、各配線１０の間を埋めてＴＦＴ素子７の直上部を平坦化する平坦化絶縁膜１１上に、基板側から順に第１層１２ａ、第２層１２ｂ、第３層１２ｃの３層が積層形成されてなる第１電極１２が陽極として形成され、この第１電極１２が、対応する配線１０によってＴＦＴ素子７に電気的に連結された構成を有する。
すなわち、本実施形態に係る有機ＥＬ素子２は、ＴＦＴ素子７によって第１電極１２の駆動がなされるアクティブマトリクス型の構成とされる。
【００２０】
第１電極１２は層間絶縁膜１３によって画素ごとに分離され、層間絶縁膜１３の開口に露出する第３層１２ｃ上に、少なくとも赤・緑・青（ＲＧＢ）の各色に対応する有機発光材料からなる有機層１４が画素ごとに形成され、この各有機層１４上に、複数の画素に共通の陰極となる第２電極１５と、この第２電極１５の補助電極１６と、保護膜１７とが、この順に例えば全面に渡って積層され、複数の画素１８による表示装置１が形成される。第２電極１５は、図示しない内部配線によって、画素ごとに複数形成された配線１０のうち第１電極１２に連結されていないものに連結されている。
すなわち、本実施形態に係る有機ＥＬ素子２は、有機層１４からの発光が、基板３側（第１電極１２側）でなく第２電極１５側から取り出されるトップエミッション型の構成とされる。
【００２１】
第１電極１２を構成する第１層１２ａ及び第３層１２ｃは、少なくとも有機層１４からの発光の中心波長における反射率が６０％未満の透明（半透明）導電材料からなり、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、インジウム酸化物（ＩｎＯｘ）、スズ酸化物（ＳｎＯｘ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）などによることができる。
また、第１電極１２を構成する第２層１２ｂは、少なくとも有機層１４からの発光の中心波長における反射率が６０％以上の材料からなり、例えば銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）などの単体、またはこれらの少なくとも１つを含む合金や多層膜などによることができる。
【００２２】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子２は、第１層１２ａの抵抗率と第２層１２ｂの抵抗率との差に比して、第２層１２ｂの抵抗率と第３層１２ｃの抵抗率との差が大とされた構成とされ、かつ、第３層１２ｃの抵抗率が第１層１２ａの抵抗率に比して大とされ、第２層の抵抗率が、前記第１層及び前記第３層の抵抗率に比して小とされた構成を有する。
【００２３】
したがって、本実施形態に係る有機ＥＬ素子２によれば、第１電極１２が、金属などの高反射率ながらも低抵抗率の第２層１２ｂによる構造を有するトップエミッション構造においても、前述した異物の介在ならびに第１電極１２と第２電極１５の短絡によるリーク電流の発生を抑制ないし低減することが可能となり、本実施形態に係る表示装置１においては、滅点の抑制によって表示品質の向上が図られるものである。
【００２４】
なお、第３層１２ｃと第２層１２ｂとの抵抗率の差は、より確実にリーク電流を抑制する上で、例えば表面抵抗率において１０００Ω／□以上に選定することが好ましく、後述するように、第１層１２ａ及び第３層１２ｃの成膜における条件を選定することによって、第２層が直接有機層１４に隣接する構造に比して、素子特性を安定的に向上させることができる。
【００２５】
＜有機ＥＬ素子の製造方法の第１の実施の形態＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の第１の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、前述した有機ＥＬ素子の実施形態と重複する構成要素には同一の符号を付して、重複説明を省略する。
【００２６】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、まず、例えばガラスによる基板３上に、配線４とゲート絶縁膜５及び半導体薄膜６を、最終的に得るＴＦＴ素子７の構成に対応させて画素１８ごとに形成した後、半導体薄膜６上のゲート配線４に対応する中央部上にチャネル保護膜８を形成し、半導体薄膜６のチャネル保護膜８が形成されていない両端部にのみ選択的に不純物をドープすることによって、ソース及びドレインを有するＴＦＴ素子７を得る。
その後、ＴＦＴ素子７及びチャネル保護膜８を覆う絶縁膜９を形成した後、この絶縁膜９上に、内部配線（図示せず）によってＴＦＴ素子７のドレインに連結された例えばアルミニウムによる配線１０を、本実施形態では、最終的に形成する第１電極及び第２電極に対応して画素ごとに２つずつ、図２Ａの概略断面図に示すように形成する。
【００２７】
続いて、図２Ｂに示すように、絶縁膜９上に、配線１０の間を埋めるように平坦化絶縁膜１１を形成し、この平坦化絶縁膜１１の配線１０に対応する位置に開口を形成して、配線１０の上面を露出させる。
なお、図示しないが、後述する第２電極と、この第２電極に対応して形成した配線１０とのコンタクトを可能とするため、第２電極に対応する配線１０上にも平坦化絶縁膜１１の開口を形成し、後に形成する第１電極または他の導電性部材によって埋め込むことが好ましい。
【００２８】
続いて、例えばＩＴＯによる第１層１２ａを形成する第１工程を行う。具体的には、例えばスパッタガスとしてアルゴン(Ａｒ)と酸素(Ｏ２)を用い、スパッタ圧力を０．５Ｐａ、酸素濃度を１パーセント、ＤＣ出力を１０００Ｗとして、例えば５０ｎｍの厚さで成膜することができる。
なお、本実施形態においては、第１工程及び第３工程のＤＣスパッタリングで用いるターゲットとして５４０ｍｍ×７３０ｍｍ（面積０．３９４２ｍ２）のサイズのものを用いた。このターゲットを用いた場合の、単位面積あたりにかかる成膜パワーを［表１］に示す。
【００２９】
【表１】
2006338916.tif 000003
【００３０】
続いて、第１層の上に、例えばＡｇによる第２層１２ｂを形成する第２工程を行う。具体的には、例えばスパッタガスとしてＡｒを用い、圧力を０．５Ｐａ、ＤＣ出力を５０００Ｗとして、例えば１００ｎｍ成膜することができる。
続いて、例えばＩＴＯによる第３層１２ｃを形成する第３工程を行う。具体的には、スパッタガスとしてＡｒのみを用い、スパッタ圧力を０．５Ｐａ、ＤＣ出力を１０００Ｗとして、例えば５０ｎｍ成膜することができる。
【００３１】
この様にして、図２Ｃに示すように、第１層１２ａ〜第３層１２ｃの３層からなる多層構造による第１電極１２を形成する。
なお、第１層１２ａは、例えばＡｇによる第２層１２ｂと基板との密着力を確保するための層である。この層は反射層となる第２層１２ｂの下にあり、かつＴＦＴ素子７と第１電極１２とを接続することを主たる目的として設けられる層であるため、後述するように、シート抵抗すなわち抵抗率が小さくなる条件で成膜する。第３層１２ｃは仕事関数を調整して設けられ、この第３層１２ｃが第２層１２ｂと後に形成する有機層との間に介在することによって、最終的に有機層を挟んで対向する両電極が短絡した場合にも、リーク電流の発生が抑制される。
【００３２】
本実施形態においては、後述するように、第３層を形成する第３工程において、酸素濃度及び成膜パワーのうち一方の値を選定し、続いて第３層の抵抗値が第１層の抵抗値よりも高くなるように他方の値を選定することから、第２層１２ｂと、最終的に得る有機層１４との間に、第１層１２ａに比して高抵抗の第３層１２ｃを介在させることができ、前述した、第１電極１２と後述する第２電極との短絡によるリーク電流の抑制が図られる構造を、より高い信頼性をもって安定的に形成することが可能となる。
【００３３】
続いて、図３Ａに示すように、第１電極１２を、通常のリソグラフィー技術によって少なくとも画素を構成する部分を残してエッチング除去し、エッチングによって生じた開口と第１電極１２の上面とに渡って、例えばＳｉＯ２による層間絶縁膜１３を６００ｎｍの厚さで形成し、更に第１電極１２の画素構成部分に対応する層間絶縁膜１３をエッチング除去して第１電極１２を露出させる。
【００３４】
続いて、図３Ｂに示すように、マスク２１の開口を通じて、各画素を構成する第１電極１２上、つまり第３層１２ｃ上に蒸着させ、ＲＧＢの各色に対応する有機層１４を形成する。
具体的には、蒸着源となる有機物として、例えば、正孔注入層には４，４´，４´´−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、正孔輸送層にはビス（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル  ベンジジン（α−ＮＰＤ）、発光層には８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を用いることができる。有機層１４を構成するこれらの各層の材料は、それぞれ０．２ｇを抵抗加熱用のボートに充填し、真空蒸着装置の所定の電極に取り付け、真空槽を１．０×１０−４Ｐａまで減圧した後、各ボートに電圧を印加し、順次加熱して蒸着させる。
このようにして、第１電極１２の第３層１２ｃの表面に、正孔注入層のＭＴＤＡＴＡを２０ｎｍ蒸着後、正孔輸送層のα−ＮＰＤを３０ｎｍ、発光層のＡｌｑ３を５０ｎｍ蒸着する。
【００３５】
マスク２１は、例えば図４に示すように、金属材料による部材に所定の開口２２を設けた構成によるものを用いることができ、開口２２の配置及び形状は、目的とする画素構成に応じて適宜選定することができる。
【００３６】
続いて、図５Ａに示すように、例えば蒸着によって、複数の画素を構成する有機層１４上の例えば全面に渡り、第２電極１５を形成して、最終的に得る有機ＥＬ素子の主要部となる積層構造を形成する。
具体的には、マグネシウムと銀の合金（Ｍｈ：Ａｇ）を用いた。マグネシウムは０．１ｇ、銀は０．４ｇをボートに充填して、真空蒸着装置の所定の電極に取り付ける。真空層を、１．０×１０−４まで減圧した後、ボートに電圧を印加し、加熱して蒸着させる。マグネシウムおよび銀を共蒸着により成膜速度の比を９：１として、膜厚を１０ｎｍとして形成した。
【００３７】
続いて、第２電極１５の上に補助電極１６形成する。
具体的には、有機層１４を形成した真空槽とは別の真空槽に移した後、有機層１４の形成に用いたものと同じマスクを通して、補助電極１６を構成する透明導電膜を成膜する。成膜にはＤＣスパッタリングを用いる。本実施例では、透明導電膜として室温成膜で良好な導電性を示すＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜を用いる。成膜条件は、スパッタガスとしてアルゴンと酸素の混合ガス（体積比Ａｒ：Ｏ２＝１０００：５）、圧力０．３Ｐａ、ＤＣ出力２００Ｗとして、膜厚１００ｎｍを成膜した。なお、透明導電膜による補助電極１６は、陰極となる第２電極１５の抵抗を下げるために設置するものであり、必ずしも設けなくとも良い。
【００３８】
続いて、透明または半透明の樹脂などによる保護膜１７を形成し、図５Ｂに示すような、本実施形態に係る有機ＥＬ素子を得る。
【００３９】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法によれば、第３層１２ｃを、第１層１２ａと抵抗値が異なる同一材料で構成することから、エッチング作業についても極端にプロセスを変更する必要がなく、更に減圧雰囲気中ないし真空中で連続的な一貫プロセスとして製造を行うことができることから、パーティクルすなわち異物の付着そのものも抑制することが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法によれば、図６Ａに示すように、第１層１２ａを構成する材料と組成のみが異なる材料によって第３層１２ｃの透明導電材料を構成することから、滅点の抑制が図られる第１電極１２を構成する上で、特段の手間のかかる工程を必要とすることなく、エッチングプロセスも通常のものを用いることができ、有機ＥＬ発光素子の初期特性及び信頼性に悪影響を与えるおそれのある加工や構成を回避することが可能となる。
【００４１】
＜有機ＥＬ素子の製造方法の第２の実施の形態＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の第２の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、前述の第１実施形態と同様の点については、重複説明を省略する。
【００４２】
本実施形態においては、第１電極１２を構成する第３層１２ｃを形成する第３工程を、スパッタガスとしてアルゴン(Ａｒ)と酸素(Ｏ２)を用いて、スパッタ圧力を０．５Ｐａ、酸素濃度を１．５パーセント、ＤＣ出力を５００Ｗとし、５０ｎｍ成膜して、第１電極１２を得る。
【００４３】
＜有機ＥＬ素子の製造方法の第３の実施の形態＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の第３の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、前述の第１実施形態と同様の点については、重複説明を省略する。
【００４４】
本実施形態においては、第３工程に先立って、第２層上に、第１工程と同様の条件で、つまり第３層に比して低抵抗の第４層１２ｄを３０ｎｍの厚さで形成し、その上に、第１電極１２を構成する第３層１２ｃを形成する第３工程を、スパッタガスとしてＡｒのみを用い、スパッタ圧力を０．５Ｐａ、ＤＣ出力を１０００Ｗとして、例えば５０ｎｍ成膜して行い、図６Ｂに示すように第１電極１２を得る。
【００４５】
＜有機ＥＬ素子の製造方法の第４の実施の形態＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の第４の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、前述の第１実施形態と同様の点については、重複説明を省略する。
【００４６】
本実施形態においては、第３工程に先立って、第２層上に、第１工程と同様の条件で、つまり第３層に比して低抵抗の第４層１２ｄを３０ｎｍの厚さで形成し、その上に、第１電極１２を構成する第３層１２ｃを形成する第３工程を、スパッタガスとしてアルゴン(Ａｒ)と酸素(Ｏ２)を用いて、スパッタ圧力を０．５Ｐａ、酸素濃度を１．５パーセント、ＤＣ出力を５００Ｗで行い、第３層を５０ｎｍの厚さで成膜して、図６Ｂに示すように第１電極１２を得る。
【００４７】
＜有機ＥＬ素子の製造方法の第５の実施の形態＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の第５の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、前述の第１実施形態と同様の点については、重複説明を省略する。
【００４８】
本実施形態においては、第３工程に続いて、第３層上に、第１工程と同様の条件で、つまり第３層に比して低抵抗の第４層１２ｄを３０ｎｍの厚さで形成し、その上に、第１電極１２を構成する第３層１２ｃを形成する第３工程を、スパッタガスとしてＡｒのみを用い、スパッタ圧力を０．５Ｐａ、ＤＣ出力を１０００Ｗとして、例えば５０ｎｍ成膜して行い、図６Ｃに示すように第１電極１２を得る。
【００４９】
＜有機ＥＬ素子の製造方法の第６の実施の形態＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の第６の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、前述の第１実施形態と同様の点については、重複説明を省略する。
【００５０】
本実施形態においては、第１電極１２を構成する第３層１２ｃを形成する第３工程を、スパッタガスとしてアルゴン(Ａｒ)と酸素(Ｏ２)を用いて、スパッタ圧力を０．５Ｐａ、酸素濃度を１．５パーセント、ＤＣ出力を５００Ｗで行い、第３層を５０ｎｍの厚さで成膜して、この第３層１２ｃ上に、第１工程と同様の条件で、つまり第３層に比して低抵抗の第４層１２ｄを形成して、図６Ｃに示すように第１電極１２を得る。
【００５１】
なお、以上の説明では、第１層〜第３層ないし第４層が連続して形成された例を説明したが、第１層と第２層、第２層と第３層の間に他の材料による層を介在させても良いし、また、このような層を有して、第２層と第１層及び第３層一方のみが隣接した構成とすることもできる。
【００５２】
＜実施例＞
本発明の実施例について説明する。
本実施例に係る有機ＥＬ素子の製造方法によって構成する有機ＥＬ素子の、第１電極の第１層及び第３層は、透明導電膜として例えばＩＴＯにより構成される。
このＩＴＯに代表される透明導電膜は、その形成手法であるスパッタにおける酸素濃度や成膜パワーを変化させることによって、膜中の格子欠陥数や薄膜の結晶性などの組成が変化し、その結果比抵抗（シート抵抗）すなわち抵抗率が変化する。
透明導電膜の抵抗率を変化させることは、成膜時のチャンバー内圧力や基板温度など他のパラメータを制御することによっても可能ではあるが、本発明者らは、第３層を形成する第３工程において、酸素濃度及び成膜パワーのうち一方の値を選定し、続いて第３層の抵抗値が第１層の抵抗値よりも高くなるように他方の値を選定し、第２層と有機層との間に、第１層に比して高抵抗の第３層を介在させることにより、第１電極と第２電極との短絡によるリーク電流の抑制が図られる構造を特に安定的に形成できることを見出したものである。
【００５３】
図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ、本実施例に係る有機ＥＬ素子の製造方法における、マグネトロンスパッタリング法による、第３工程の酸素濃度と第３層の表面抵抗率との関係の測定結果の一例を示す模式図と、その拡大図である。
従来の有機ＥＬ素子の製造においては、抵抗率すなわちシート抵抗が最小値となる条件（例えば図中ａ）で成膜を行ってきたのに対し、本実施例に係る有機ＥＬ素子の製造においては、第２層と有機層との間に設けられる第３層を異なる条件（例えば図中ｂ）で形成することにより、例えば図中ａの条件で成膜された第１層に比して高抵抗の第３層を介在させることができる。
【００５４】
また、従来は、抵抗率を上昇させるためには酸素濃度を高くすることが必要と考えられてきたが、本実施例においては、図７Ａに示すように、例えば４００Ｗ程度の成膜パワーによる場合には酸素濃度を高くした条件（例えば図中ｃ）で透明導電膜の抵抗率を向上させることができるのに対し、前述した８５０Ｗ程度の成膜パワーによる場合（例えば図中ｂ）や１３００Ｗ程度の成膜パワーによる場合（例えば図中ｄ）には、逆に酸素濃度を高くすることで抵抗が低くなってしまい、本発明に係る有機ＥＬ素子の第３層を構成する条件としては、成膜時の酸素濃度がより低い条件が適切となることが確認できた。
【００５５】
本実施例においては、図７Ｂに示すように、例えば第１電極の第３層を形成する第３工程を、酸素濃度０．９％以上かつ第１工程に比して同等以下の低い成膜パワー、または酸素濃度０．７％以下かつ第１工程に比して同等以上の高い成膜パワーで行うことにより、有機ＥＬ素子の製造を、第３層の抵抗率が第１層の抵抗率に比して高くなるように行うことができることが確認できた。
成膜パワー及び酸素濃度等の値は、後述するように、圧力などの他のパラメータや製造を行う装置構成等に依存している可能性はあるものの、従来の有機ＥＬ素子の製造におけるような、第１層のシート抵抗抑制及びプロセス安定性の優先のために、酸素濃度の変化に対するシート抵抗の変化が小さいパワーを選択し、その中でもシート抵抗が最小値をとる条件（例えば図中ａ）での成膜を行うことに比べ、本実施例に係る製造方法によれば、高い信頼性をもって安定的にリーク電流を抑制できると考えられる。
【００５６】
また、シート抵抗の変化幅はパワーに依存しているが、例えば４００Ｗ程度の成膜パワーにおいては、特定の酸素濃度で最小値を取り、その後再び増加に転じるのに対し、１３００Ｗ程度の成膜パワーにおいては、逆に酸素濃度を高くしても抵抗率の上昇はみられず、酸素濃度の低い条件で抵抗率が最大となる。
本実施例によれば、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造において、例えば第１工程及び第３工程を、最終的に得る第１層及び第３層の抵抗率の変化が酸素濃度の変化に対して最大となる共通の成膜パワーで、酸素濃度を変化させて行うことにより、例えば第１層と第３層とを抵抗値が異なる同一材料によって構成でき、簡便かつ安定的に、リーク電流抑制に関して信頼性の高い有機ＥＬ素子を製造できると考えられる。
【００５７】
続いて、有機ＥＬ素子による表示装置の特性について、有機ＥＬ素子の製造を、第１電極の第３層を前述の条件ｂ及び条件ｃで行った場合の、条件ａによる場合との比較測定を行った結果について説明する。
この測定では、（発光しない画素数／全ての画素数）で表される、滅点の出現率を評価した。従来の成膜条件（条件ａ）で作製したパネルが約7×10-5であるのに対し、前述の第１実施形態の成膜条件（条件ｂ）で作製したパネルは約1×10-5、第２実施形態の成膜条件（条件ｃ）で作製したパネルは約3×10-6となり、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法による滅点抑制効果を確認することができた。
なお、前述の第３実施形態及び第５実施形態の成膜条件で製造した有機ＥＬ素子については第１実施形態と同等の、第４実施形態及び第６実施形態の成膜条件で製造した有機ＥＬ素子については第２実施形態と同等の滅点抑制効果が得られることが確認された。
【００５８】
続いて、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造における、圧力変化に対する酸素濃度及び抵抗率の変化の検討結果について説明する。
図８は、本実施例に係る有機ＥＬ素子における、第３工程の酸素濃度と第３層の表面抵抗率との関係の測定結果の一例を示す模式図である。
この測定においては、成膜パワー４００Ｗで、成膜時の圧力をパラメータとして製造における第３工程の条件検討を行い、製造した第３層の抵抗率を測定した。
抵抗率の上昇の程度に相違はあるものの、この成膜パワーで、酸素濃度を高くするほど抵抗率が上昇する傾向は、圧力が異なる場合にも共通していることがわかる。
【００５９】
また、図９は、本実施例に係る有機ＥＬ素子における、第３工程の酸素濃度と第３層の表面抵抗率との関係の測定結果の他の例を示す模式図である。
この測定においては、成膜パワー８５０Ｗで、成膜時の圧力をパラメータとして製造における第３工程の条件検討を行い、製造した第３層の抵抗率を測定した。
成膜パワー８５０Ｗにおいても、酸素濃度を高くするほど抵抗率が低下する傾向は、圧力が異なる場合にも共通していることがわかる。
【００６０】
図８及び図９の結果からも、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造によれば、前述の第３工程において、酸素濃度及び成膜パワーのうち一方の値を選定し、続いて第３層の抵抗値が第１層の抵抗値よりも高くなるように他方の値を選定することにより、所望の抵抗率を有する第３層を形成することができると考えられる。
【００６１】
以上、本発明に係る有機ＥＬ素子、表示装置、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法の実施形態及び実施例を説明したが、以上の説明で挙げた使用材料及びその量、処理時間及び寸法などの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法形状及び配置関係も概略的なものである。すなわち、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。
【００６２】
例えば、有機ＥＬ素子の製造における酸素濃度を変化させるには、マスフローコントローラー(ＭＦＣ)により、酸素ガスとＡｒ等の不活性気体ガスの流量を調整する方法が一般的であり、酸素濃度を０にする時は、不活性気体ガスのみをチャンバーに流入させて成膜を行うが、これに限られないなど、本発明は、種々の変形及び変更をなされうる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】Ａ、Ｂ  それぞれ、本発明に係る表示装置を構成する、本発明に係る有機ＥＬ素子の一例の斜視図と、一部を断面とする斜視図である。
【図２】Ａ〜Ｃ  それぞれ、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例の説明に供する工程図である。
【図３】Ａ、Ｂ  それぞれ、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例の説明に供する工程図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例の説明に供する、マスクの形状を示す上面図である。
【図５】Ａ、Ｂ  それぞれ、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例の説明に供する工程図である。
【図６】Ａ〜Ｃ  それぞれ、本発明に係る有機ＥＬ素子を構成する第１電極の、他の例を示す概略断面図である。
【図７】Ａ、Ｂ  それぞれ、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法における、第３工程の酸素濃度と第３層の抵抗率との関係の測定結果の一例を示す模式図である。
【図８】本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法における、第３工程の酸素濃度と第３層の抵抗率との関係の測定結果の一例を示す模式図である。
【図９】本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法における、第３工程の酸素濃度と第３層の抵抗率との関係の測定結果の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・表示装置、２・・・有機ＥＬ素子、３・・・基板、４・・・ＴＦＴ配線、５・・・ゲート絶縁膜、６・・・半導体薄膜、７・・・ＴＦＴ素子、８・・・チャネル保護膜、９・・・絶縁膜、１０・・・配線、１１・・・平坦化薄膜、１２・・・第１電極、１２ａ・・・第１層、１２ｂ・・・第２層、１２ｃ・・・第３層、１２ｄ・・・第４層、１３・・・層間絶縁膜、１４・・・有機層、１５・・・第２電極、１６・・・補助電極、１７・・・保護膜、１８・・・画素、２１・・・マスク、２２・・・開口
【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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