(57)【要約】      （修正有）【課題】高輝度・高効率・高寿命な有機電界発光表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層５を介在する有機電界発光素子と有機電界発光素子に電流を供給する駆動ＴＦＴ１００を備えた有機電界発光表示装置であって、駆動ＴＦＴ１００は、少なくとも基板１、ゲート電極１０１、ゲート絶縁膜１０２、活性層、およびソース・ドレイン電極を有し、活性層とソース電極１０５及びドレイン電極１０４の少なくとも一方との間に抵抗層を有する駆動ＴＦＴ１００である。【選択図】図１
2009031742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも画素電極と上部電極との電極間に少なくとも発光層を含む有機層を介在する有機電界発光素子と該有機電界発光素子に電流を供給する駆動ＴＦＴを備えた有機電界発光表示装置であって、前記駆動ＴＦＴは、少なくとも基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、活性層、ソース電極およびドレイン電極を有し、前記活性層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方との間に抵抗層を有する駆動ＴＦＴであることを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項２】
前記抵抗層は、前記活性層よりも電気伝導度が小さいことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項３】
前記活性層が前記ゲート絶縁膜と接し、前記抵抗層が前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方と接することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項４】
前記抵抗層の膜厚が前記活性層の膜厚より厚いことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項５】
前記抵抗層と前記活性層との間の電気伝導度が連続的に変化していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項６】
前記活性層および抵抗層が酸化物半導体を含有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項７】
前記酸化物半導体がアモルファス酸化物半導体であることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項８】
前記活性層の酸素濃度が前記抵抗層の酸素濃度より低いことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項９】
前記酸化物半導体がＩｎ、ＧａおよびＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種若しくはこれらの複合酸化物を含むことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１０】
前記酸化物半導体が前記ＩｎおよびＺｎを含有し、前記抵抗層のＺｎとＩｎの組成比（Ｉｎに対するＺｎの比率Ｚｎ／Ｉｎで表す）が前記活性層の組成比Ｚｎ／Ｉｎより大きいことを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１１】
前記活性層の電気伝導度が１０−４Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１２】
前記抵抗層の電気伝導度に対する前記活性層の電気伝導度の比率（前記活性層の電気伝導度／前記抵抗層の電気伝導度）が、１０２以上１０８以下であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１３】
前記基板が可撓性樹脂基板であることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１４】
前記駆動ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極と前記有機電界発光素子の前記画素電極とが同一材料であって、同一工程で形成されたものであることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１５】
前記駆動ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極が酸化インジウム錫または酸化インジウム亜鉛からなることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１６】
前記有機電界発光素子の前記画素電極の周縁部上に絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の有機電界発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子とＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、薄膜トランジスタ）を備えた有機電界発光表示装置に関する。特に、改良されたアモルファス酸化物半導体を用いたＴＦＴを備えた有機電界発光表示装置に関する。なお本発明においてＴＦＴとは、特に断りのない限り、電界効果型のＴＦＴを意味する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶やエレクトロルミネッセンス（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）技術等の進歩により、平面薄型画像表示装置（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＰＤ）が実用化されている。特に、電流を通じることによって励起され発光する薄膜材料を用いた有機電界発光素子（以後、「有機ＥＬ素子」と記載する場合がある）は、低電圧で高輝度の発光が得られるために、携帯電話ディスプレイ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、コンピュータディスプレイ、自動車の情報ディスプレイ、ＴＶモニター、あるいは一般照明を含む広い分野で、デバイスの薄型化、軽量化、小型化、および省電力のなどが期待されている。
これらＦＰＤは、ガラス基板上に設けた非晶質シリコン薄膜や多結晶シリコン薄膜を活性層に用いるＴＦＴのアクティブマトリクス回路により駆動されている。
【０００３】
一方、これらＦＰＤのより一層の薄型化、軽量化、耐破損性の向上を求めて、ガラス基板の替わりに軽量で可撓性のある樹脂基板を用いる試みも行われている。
しかし、上述のシリコン薄膜を用いるＴＦＴの製造は、比較的高温の熱工程を要し、一般的に耐熱性の低い樹脂基板上に直接形成することは困難である。
そこで、低温での成膜が可能なアモルファス酸化物、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系アモルファス酸化物を半導体薄膜を用いるＴＦＴの開発が活発に行われている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
アモルファス酸化物半導体を用いたＴＦＴは、室温成膜が可能であり、フイルム上に作製が可能であるので、フイルム（フレキシブル）ＴＦＴの活性層の材料として最近注目を浴びている。特に、東工大・細野らにより、アモルファスＩｎＧａＺｎＯ４（ａ−ＩＧＺＯ）を用いたＴＦＴは、ＰＥＮ基板上でも電界効果移動度が約１０ｃｍ２／Ｖｓとガラス上のａ−Ｓｉ系ＴＦＴよりも高移動度が報告されて、特にフイルムＴＦＴとして注目されるようになった（例えば、非特許考文献２参照）。
【０００４】
しかし、このａ−ＩＧＺＯを用いたＴＦＴを例えば表示装置の駆動回路として用いる場合、１ｃｍ２／Ｖｓ〜１０ｃｍ２／Ｖｓという移動度では、特性は不十分であり、またＯＦＦ電流が高く、ＯＮ／ＯＦＦ比が低いという問題がある。特に、有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子の駆動ＴＦＴとして用いた場合、移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比が不十分であることから、高輝度の有機ＥＬ表示を得ることが困難であった。よって、有機ＥＬ素子の駆動に用いるためには、さらなる移動度の向上、ＯＮ／ＯＦＦ比の向上が要求される。
【特許文献１】特開２００６−１６５５２９号公報
【非特許文献１】ＩＤＷ／ＡＤ’０５（６  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ、２００５）、８４５頁−８４６頁
【非特許文献２】ＮＡＴＵＲＥ、Ｖｏｌ．４３２（２５  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ、２００４）、４８８頁−４９２頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高輝度・高効率・高信頼性な有機電界発光表示装置（以後、「有機ＥＬ表示装置」と記載する場合がある）を提供することにある。特に、可撓性のある樹脂基板上に作製が可能な高輝度・高効率・高信頼性なの有機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】
【０００６】
本発明の上記課題は下記の手段によって解決された。
＜１＞  少なくとも画素電極と上部電極との電極間に少なくとも発光層を含む有機層を介在する有機電界発光素子と該有機電界発光素子に電流を供給する駆動ＴＦＴを備えた有機電界発光表示装置であって、前記駆動ＴＦＴは、少なくとも基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、活性層、ソース電極およびドレイン電極を有し、前記活性層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方との間に抵抗層を有する駆動ＴＦＴであることを特徴とする有機電界発光表示装置。
＜２＞  前記抵抗層は、前記活性層よりも電気伝導度が小さいことを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光表示装置。
＜３＞  前記活性層が前記ゲート絶縁膜と接し、前記抵抗層が前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方と接することを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の有機電界発光表示装置。
＜４＞  前記抵抗層の膜厚が前記活性層の膜厚より厚いことを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜５＞  前記抵抗層と前記活性層との間の電気伝導度が連続的に変化していることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜６＞  前記活性層および抵抗層が酸化物半導体を含有することを特徴とする＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜７＞  前記酸化物半導体がアモルファス酸化物半導体であることを特徴とする＜６＞に記載の有機電界発光表示装置。
＜８＞  前記活性層の酸素濃度が前記抵抗層の酸素濃度より低いことを特徴とする＜６＞または＜７＞に記載の有機電界発光表示装置。
＜９＞  前記酸化物半導体がＩｎ、ＧａおよびＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種若しくはこれらの複合酸化物を含むことを特徴とする＜６＞〜＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜１０＞  前記酸化物半導体が前記ＩｎおよびＺｎを含有し、前記抵抗層のＺｎとＩｎの組成比（Ｉｎに対するＺｎの比率Ｚｎ／Ｉｎで表す）が前記活性層の組成比Ｚｎ／Ｉｎより大きいことを特徴とする＜９＞に記載の有機電界発光表示装置。
＜１１＞  前記活性層の電気伝導度が１０−４Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満であることを特徴とする＜１＞〜＜１０＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜１２＞  前記抵抗層の電気伝導度に対する前記活性層の電気伝導度の比率（前記活性層の電気伝導度／前記抵抗層の電気伝導度）が、１０２以上１０８以下であることを特徴とする＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜１３＞  前記基板が可撓性樹脂基板であることを特徴とする＜１＞〜＜１２＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜１４＞  前記駆動ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極と前記有機電界発光素子の前記画素電極とが同一材料であって、同一工程で形成されたものであることを特徴とする＜１＞〜＜１３＞のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
＜１５＞  前記駆動ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極が酸化インジウム錫または酸化インジウム亜鉛からなることを特徴とする＜１４＞に記載の有機電界発光表示装置。
＜１６＞  前記有機電界発光素子の前記画素電極の周縁部上に絶縁膜が形成されていることを特徴とする＜１４＞または＜１５＞に記載の有機電界発光表示装置。
【０００７】
アモルファス酸化物半導体を用いたＴＦＴは、室温成膜が可能であり、可撓性プラスチックフイルムを基板として作製が可能であるので、フイルム（フレキシブル）ＴＦＴの活性層の材料として注目された。特に特開２００６−１６５５２９号公報で開示されているように、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物を半導体層（活性層）に用いることにより、電界効果移動度１０ｃｍ２／Ｖｓ、ＯＮ／ＯＦＦ比１０３超の性能を持つＰＥＴ上に形成されたＴＦＴが報告されている。このアモルファス酸化物半導体ＴＦＴは、例えば可撓性プラスチックフイルムを基板としたフレキシブル有機ＥＬ表示装置の駆動ＴＦＴまたはスイッチングＴＦＴとして用いることに適している。しかしながら、有機ＥＬ表示装置の駆動トランジスタとして用いた場合、移動度、ＯＮ／ＯＦＦ比の点で性能がまだ不十分であった為、高輝度な有機ＥＬ表示装置を提供することは困難であった。それは、従来、ＯＦＦ電流を低減させる為に、活性層の電子キャリア濃度を下げる手段を講じると電子移動度が動じに低下してしまうため、良好なＯＦＦ特性と、高移動度を両立するＴＦＴを形成することが困難であったからである。
さらに、有機電界発光素子と該有機電界発光素子に電流を供給する駆動ＴＦＴを備えた有機ＥＬ表示装置は、ＴＦＴの製造工程が多工程で複雑である為、製造コストが高いこと、また配線の接続箇所での接続不良を発生しやすいこと、有機ＥＬ素子の下部電極と上部電極との電極間で電気的にショートを起こしやすいことなどの問題が明らかになってきた。
本発明者らは、有機ＥＬ表示装置の輝度を高める為に、ＴＦＴの電界効果移動度を高め、かつＯＮ／ＯＦＦ比を改良する手段の探索を鋭意進めた。その結果、少なくとも基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、活性層、ソース電極およびドレイン電極を有し、前記活性層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方との間に抵抗層を有するＴＦＴを駆動ＴＦＴとして用いることが有効な手段として見出された。
【０００８】
本発明の構成により、駆動ＴＦＴが高いキャリア移動度を有するＴＦＴであって、有機ＥＬ素子に高電流を印加することが可能であり、高輝度な有機ＥＬ表示装置が得られる。特にＴＦＴのソース電極またはドレイン電極と有機ＥＬ素子の画素電極を同一材料を用いて同一工程で形成することにより、製造工程が簡略化でき、製造コストを低減することが可能となり、かつ配線間または電極間との接続部の数が低減できることから不良の発生を低減できる。
また、画素電極の周縁部を絶縁膜で覆うことにより、有機ＥＬ素子の電極間（陰極と陽極）のショートを予防でき、高信頼の表示装置が提供される。
さらに、ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極と有機ＥＬ素子の画素電極、あるいは層間絶縁膜（ＴＦＴと画素電極とを絶縁する膜）と有機ＥＬ素子のショート防止の絶縁膜を同一材料を用いて同一工程で形成することにより、製造工程の簡略化ができ、電気的ショートなどの故障の発生が改善された高信頼性の表示装置の製造コストを低減することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、電界効果移動度が高く、高ＯＮ／ＯＦＦ比を示すアモルファス酸化物半導体を用いたＴＦＴを駆動ＴＦＴとして用いることにより、高輝度・高効率・高信頼性な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。特に、可撓性のある樹脂基板上に作製が可能な高輝度・高効率・高信頼性な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
１．ＴＦＴ
本発明のＴＦＴは、少なくとも、ゲート電極、ゲート絶縁膜、活性層、ソース電極及びドレイン電極を有し、ゲート電極に電圧を印加して、活性層に流れる電流を制御し、ソース電極とドレイン電極間の電流をスイッチングする機能を有するアクテイブ素子である。ＴＦＴ構造として、スタガ構造及び逆スタガ構造いずれをも形成することができる。
【００１１】
本発明において、前記活性層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方との間に抵抗層が電気的に接続している。好ましくは、抵抗層の電気伝導度は活性層の電気伝導度より小さい。
好ましくは、前記基板上に少なくとも前記抵抗層と前記活性層とを層状に有し、前記活性層が前記ゲート絶縁膜と接し、前記抵抗層が前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方と接する。
【００１２】
好ましくは、前記活性層の電気伝導度が１０−４Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満である。より好ましくは１０−１Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満である。前記抵抗層の電気伝導度は、好ましくは１０−２Ｓｃｍ−１以下、より好ましくは１０−９Ｓｃｍ−１以上１０−３Ｓｃｍ−１未満であり、前記活性層の電気伝導度より小さい。より好ましくは、抵抗層の電気伝導度に対する活性層の電気伝導度の比率（活性層の電気伝導度／抵抗層の電気伝導度）が、１０２以上１０８以下である。
【００１３】
前記活性層の電気伝導度が１０−４Ｓｃｍ−１を下まわると電界効果移動度としては高移動度が得られず、１０２Ｓｃｍ−１以上ではＯＦＦ電流が増加し、良好なＯＮ／ＯＦＦ比が得られないので、好ましくない。
また、動作安定性の観点から、前記抵抗層の膜厚が前記活性層の膜厚より厚いことが好ましい。
より好ましくは、抵抗層の膜厚／活性層の膜厚の比が１を超え１００以下、さらに好ましくは１を超え１０以下である。
また、別の態様として、抵抗層と活性層との間の電気伝導度が連続的に変化している態様も好ましい。
好ましくは、活性層は低温成膜が可能という観点から酸化物半導体を含有することが好ましい。特に、酸化物半導体はアモルファス状態であることがさらに好ましい。
好ましくは、活性層の酸素濃度が抵抗層の酸素濃度より低い。
好ましくは、前記酸化物半導体がＩｎ、ＧａおよびＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種若しくはこれらの複合酸化物を含む。より好ましくは、前記酸化物半導体が前記ＩｎおよびＺｎを含有し、前記抵抗層のＺｎとＩｎの組成比（Ｉｎに対するＺｎの比率Ｚｎ／Ｉｎで表す）が前記活性層の組成比Ｚｎ／Ｉｎより大きい。好ましくは、抵抗層のＺｎ／Ｉｎ比が活性層のＺｎ／Ｉｎ比より３％以上大きく、さらに好ましくは、１０％以上大きい。
好ましくは、前記基板が可撓性樹脂基板である。
【００１４】
１）構造
次に本発明に用いられるＴＦＴの構成について説明する。
図１５は、本発明のＴＦＴであって、逆スタガ構造の一例を示す模式図である。基板５１がプラスチックフィルムなどの可撓性基板の場合、基板５１の一方の面に絶縁層５６を配し、その上にゲート電極５２、ゲート絶縁膜５３、活性層５４−１、抵抗層５４−２を積層して有し、その表面にソース電極５５−１とドレイン電極５５−２が設置される。活性層５４−１はゲート絶縁膜５３に接し、抵抗層５４−２はソース電極５５−１およびドレイン電極５５−２に接する。ゲート電極に電圧が印加されていない状態での活性層の電気伝導度が抵抗層の電気伝導度より高くなるように、活性層および抵抗層の組成が決定される。ここで、活性層および抵抗層には、特開２００６−１６５５２９号公報に開示されている酸化物半導体、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体を用いる。これらの酸化物半導体は、電子キャリア濃度が高いほど、電子移動度が高くなることが知られている。つまり、電気伝導度が高いほど、電子移動度が高い。
本発明における構造によれば、ＴＦＴがゲート電極に電圧が印加されてチャネルが形成されＯＮの状態になった場合、チャネルとなる活性層が高い電気伝導度を有しているため、ＴＦＴの電界効果移動度は高くなり、高ＯＮ電流が得られる。ゲート電極に電圧が印加されておらず、チャネルが形成されていないＯＦＦの状態では、電気抵抗の大きな抵抗層が間に介在することによって、ＯＦＦ電流が低く保たれるために、ＯＮ／ＯＦＦ比特性が極めて改良される。
【００１５】
本発明におけるＴＦＴの構成の趣旨は、半導体層のゲート絶縁膜近傍における電気伝導度が、半導体層のソース電極及びドレイン電極近傍における電気伝導度より高くなるように半導体層を設けることにあり（本発明における半導体層とは、活性層及び抵抗層を包含した層を意味する）、その状態が得られる限りその達成手段は図１５に示すような２層の半導体層を設けることだけに留まるものではない。３層以上の多層構成でも良いし、あるいは連続的に電気伝導度を変えても良い。
【００１６】
図１６は、本発明に用いられる別の態様のＴＦＴであって、トップゲート構造の一例を示す模式図である。基板６１がプラスチックフィルムなどの可撓性基板の場合、基板６１の一方の面に絶縁層６６を配し、絶縁層上にソース電極６５−１とドレイン電極６５−２が設置され、抵抗層６４−２、活性層６４−１を積層した後、ゲート絶縁膜６３、ゲート電極６２を配する。逆スタガ型構成におけると同様に、活性層（高電気伝導度層）はゲート絶縁膜６３に接し、抵抗層（低電気伝導度層）はソース電極６５−１およびドレイン電極６５−２に接する。ゲート電極６２に電圧が印加されていない状態での活性層６４−１の電気伝導度が抵抗層６４−２の電気伝導度より高くなるように、活性層６４−１および抵抗層６４−２の組成が決定される。
【００１７】
２）電気伝導度
本発明における活性層および抵抗層の電気伝導度について説明する。
電気伝導度とは、物質の電気伝導のしやすさを表す物性値であり、物質のキャリア濃度ｎ、キャリア移動度μとすると物質の電気伝導度σは以下の式で表される。ｅは電荷素量を表す。
σ＝ｎｅμ
活性層または抵抗層がｎ型半導体である時はキャリアは電子であり、キャリア濃度とは電子キャリア濃度を、キャリア移動度とは電子移動度を示す。同様に活性層または抵抗層がｐ型半導体ではキャリアは正孔であり、キャリア濃度とは、正孔キャリア濃度を、キャリア移動度とは正孔移動度を示す。尚、物質のキャリア濃度とキャリア移動度とは、ホール測定により求めることができる。
＜電気伝導度の求め方＞
厚みが分かっている膜のシート抵抗を測定することにより、膜の電気伝導度を求めることができる。半導体の電気伝導度は温度より変化するが、本文記載の電気伝導度は、室温（２０℃）での電気伝導度を示す。
【００１８】
３）ゲート絶縁膜
ゲート絶縁膜としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＹｓＯ３、Ｔａ２Ｏ５、又はＨｆＯ２等の絶縁体、又はそれらの化合物を少なくとも二つ以上含む混晶化合物が用いられる。また、ポリイミドのような高分子絶縁体もゲート絶縁膜として用いることができる。
【００１９】
ゲート絶縁膜の膜厚としては１０ｎｍ〜１０μｍが好ましい。ゲート絶縁膜はリーク電流を減らす、電圧耐性を上げる為に、ある程度膜厚を厚くする必要がある。しかし、ゲート絶縁膜の膜厚を厚くすると、ＴＦＴの駆動電圧の上昇を招く結果となる。その為、ゲート絶縁膜の膜厚は無機絶縁体だと５０ｎｍ〜１０００ｎｍ、高分子絶縁体だと０．５μｍ〜５μｍで用いられることが、より好ましい。特に、ＨｆＯ２のような高誘電率絶縁体をゲート絶縁膜に用いると、膜厚を厚くしても、低電圧でのＴＦＴ駆動が可能であるので、特に好ましい。
【００２０】
４）活性層、抵抗層
本発明に用いられる活性層および抵抗層には、酸化物半導体を用いることが好ましい。特にアモルファス酸化物半導体がさらに好ましい。酸化物半導体、特にアモルファス酸化物半導体は、低温で成膜可能である為に、プラスティックのような可撓性のある樹脂基板に作製が可能である。低温で作製可能な良好なアモルファス酸化物半導体としては、特開２００６−１６５５２９号公報に開示されているような、Ｉｎを含む酸化物、ＩｎとＺｎを含む酸化物、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含有する酸化物であり、組成構造としては、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）のものが好ましいことが知られている。これらは、キャリアが電子のｎ型半導体である。もちろん、ＺｎＯ・Ｒｈ２Ｏ３、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２のようなｐ型酸化物半導体を活性層および抵抗層に用いても良い。
【００２１】
具体的に本発明に係るアモルファス酸化物半導体は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏを含み構成され、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表されるアモルファス酸化物半導体が好ましい。特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。この組成のアモルファス酸化物半導体の特徴としては、電気伝導度が増加するにつれ、電子移動度が増加する傾向を示す。また、電気伝導度を制御するには、成膜中の酸素分圧より制御が可能であることが特開２００６−１６５５２９号公報に開示されている。
もちろん、活性層および抵抗層には酸化物半導体だけではなく、Ｓｉ、Ｇｅなどの無機半導体、ＧａＡｓ等の化合物半導体、ペンタセン、ポリチオフェン等の有機半導体材料、カーボンナノチューブも適応可能である。
【００２２】
＜活性層および抵抗層の電気伝導度＞
本発明における活性層の電気伝導度は、抵抗層の電気伝導度よりも高いことを特徴とする。
より好ましくは、抵抗層の電気伝導度に対する活性層の電気伝導度の比率（活性層の電気伝導度／抵抗層の電気伝導度）は、１０１以上１０１０以下であり、好ましくは、１０２以上１０８以下である。好ましくは、前記活性層の電気伝導度が１０−４Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満である。より好ましくは１０−１Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満である。
抵抗層の電気伝導度は、好ましくは１０−２Ｓｃｍ−１以下、より好ましくは１０−９Ｓｃｍ−１以上１０−３Ｓｃｍ−１以下である。
【００２３】
＜活性層と抵抗層の膜厚＞
抵抗層の膜厚が活性層の膜厚より厚いことが好ましい。より好ましくは、抵抗層の膜厚／活性層の膜厚比が１を越え１００以下、さらに好ましくは１を越え１０以下である。
活性層の膜厚は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは２．５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。抵抗層の膜厚は、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００２４】
上記の構成の活性層および抵抗層を用いることにより、移動度が１０ｃｍ２／（Ｖ・秒）以上の高い移動度のＴＦＴで、ＯＮ／ＯＦＦ比が１０６以上のＴＦＴ特性を実現できる。
【００２５】
＜電気伝導度の調整手段＞
電気伝導度の調整手段としては、活性層および抵抗層が酸化物半導体である場合は下記の手段を挙げることが出来る。
（１）酸素欠陥による調整
酸化物半導体において、酸素欠陥ができると、キャリア電子が発生し、電気伝導度が大きくなることが知られている。よって、酸素欠陥量を調整することにより、酸化物半導体の電気伝導度を制御することが可能である。酸素欠陥量を制御する具体的な方法としては、成膜中の酸素分圧、成膜後の後処理時の酸素濃度と処理時間等がある。ここでいう後処理とは、具体的に１００℃以上の熱処理、酸素プラズマ、ＵＶオゾン処理がある。これらの方法の中でも、生産性の観点から成膜中の酸素分圧を制御する方法が好ましい。成膜中の酸素分圧を調整することにより、酸化物半導体の電気伝導度の制御ができることは、特開２００６−１６５５２９号公報に開示されており、本手法を利用することができる。
（２）組成比による調整
酸化物半導体の金属組成比を変えることにより、電気伝導度が変化することが知られている。例えば、ＩｎＧａＺｎ１−ＸＭｇＸＯ４において、Ｍｇの比率が増えていくと、電気伝導度が小さくなることが、特開２００６−１６５５２９号公報に開示されている。また、（Ｉｎ２Ｏ３）１−Ｘ（ＺｎＯ）Ｘの酸化物系において、Ｚｎ／Ｉｎ比が１０％以上では、Ｚｎ比率が増加するにつれ、電気伝導度が小さくなることが報告されている（「透明導電膜の新展開II」、シーエムシー出版、３４頁−３５頁）。これら組成比を変える具体的な方法としては、例えば、スパッタによる成膜方法においては、組成比が異なるターゲットを用いる。
または、多元のターゲットにより、共スパッタし、そのスパッタレートを個別に調整することにより、膜の組成比を変えることが可能である。  
（３）不純物による調整
酸化物半導体に、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃ，Ｎ，又はＰ等の元素を不純物として添加することにより、電子キャリア濃度を減少させること、つまり電気伝導度を小さくすることが可能であることが、特開２００６−１６５５２９号公報に開示されている。
不純物を添加する方法としては、酸化物半導体と不純物元素とを共蒸着により行う、成膜された酸化物半導体膜に不純物元素のイオンをイオンドープ法により行う等がある。
（４）酸化物半導体材料による調整
上記（１）〜（３）においては、同一酸化物半導体系での電気伝導度の調整方法を述べたが、もちろん酸化物半導体材料を変えることにより、電気伝導度を変えることができる。例えば、一般的にＳｎＯ２系酸化物半導体は、Ｉｎ２Ｏ３系酸化物半導体に比べて電気伝導度が小さいことが知られている。このように酸化物半導体材料を変えることにより、電気伝導度の調整が可能である。特に電気伝導度の小さい酸化物材料としては、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３、ＭｇＯ、又はＨｆＯ３等の酸化物絶縁体材料が知られており、これらを用いることも可能である。
電気伝導度を調整する手段としては、上記（１）〜（４）の方法を単独に用いても良いし、組み合わせても良い。
【００２６】
＜活性層および抵抗層の形成方法＞
活性層および抵抗層の成膜方法は、酸化物半導体の多結晶焼結体をターゲットとして、気相成膜法を用いるのが良い。気相成膜法の中でも、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）が適している。さらに、量産性の観点から、スパッタリング法が好ましい。
【００２７】
例えば、ＲＦマグネトロンスパッタリング蒸着法により、真空度及び酸素流量を制御して成膜される。酸素流量が多いほど電気伝導度を小さくすることができる。
【００２８】
成膜した膜は、周知のＸ線回折法によりアモルファス膜であることが確認できる。
また、膜厚は触針式表面形状測定により求めることができる。組成比は、ＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）分析法により求めることができる。
【００２９】
５）ゲート電極
本発明におけるゲート電極としては、例えば、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｕ、又はＡｇ等の金属、Ａｌ−Ｎｄ、ＡＰＣ等の合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の金属酸化物導電膜、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ルなどの有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に挙げられる。より好ましくは、ＴＦＴ特性の信頼性という観点からＭｏ、Ｃｒである。
ゲート電極の厚みは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００３０】
電極の成膜法は特に限定されることはなく、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、ＩＴＯを選択する場合には、直流あるいは高周波スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレ−ティング法等に従って行うことができる。またゲート電極の材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。
【００３１】
６）ソース電極及びドレイン電極
本発明におけるソース電極及びドレイン電極材料として、例えば、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｕ、又はＡｇ等の金属、Ａｌ−Ｎｄ、ＡＰＣ等の合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の金属酸化物導電膜、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ルなどの有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に挙げられる。より好ましくは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）もしくは酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）である。
ソース電極及びドレイン電極の厚みは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００３２】
電極の製膜法は特に限定されることはなく、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、ＩＴＯを選択する場合には、直流あるいは高周波スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレ−ティング法等に従って行うことができる。またソース電極及びドレイン電極の材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。
【００３３】
７）基板
本発明に用いられる基板は特に限定されることはなく、例えばＹＳＺ（ジルコニア安定化イットリウム）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカ−ボネ−ト、ポリエ−テルスルホン、ポリアリレ−ト、アリルジグリコ−ルカ−ボネ−ト、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の合成樹脂等の有機材料、などが挙げられる。前記有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、又は低吸湿性等に優れていることが好ましい。
【００３４】
本発明においては特に可撓性基板が好ましく用いられる。可撓性基板に用いる材料としては、透過率の高い有機プラスチックフィルムが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、又はポリ（クロロトリフルオロエチレン）等のプラスティックフィルムを用いることができる。また、フィルム状プラスティック基板には、絶縁性が不十分の場合は絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、フィルム状プラスティック基板の平坦性や電極や活性層との密着性を向上するためのアンダーコート層等を備えることも好ましい。
【００３５】
ここで、可撓性基板の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。これは、可撓性基板の厚みを５０μｍ未満とした場合には、基板自体が十分な平坦性を保持することが難しいためである。また、可撓性基板の厚みを５００μｍよりも厚くした場合には、基板自体を自由に曲げることが困難になる、すなわち基板自体の可撓性が乏しくなるためである。
【００３６】
８）保護絶縁膜
必要によって、ＴＦＴ上に保護絶縁膜を設けても良い。保護絶縁膜は、半導体層（活性層および抵抗層）を大気による劣化から保護する目的や、ＴＦＴ上に作製される電子デバイスとを絶縁する目的がある。
【００３７】
保護絶縁膜材料の具体例としては、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、又はＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、又はＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【００３８】
保護絶縁膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、又は転写法を適用できる。
【００３９】
９）後処理
必要によって、ＴＦＴの後処理として、熱処理を行っても良い。熱処理としては、温度１００℃以上で、大気下または窒素雰囲気下で行う。熱処理を行う工程としては、半導体層を成膜後でも良いし、ＴＦＴ作製工程の最後に行っても良い。熱処理を行うことにより、ＴＦＴの特性の面内バラつきが抑制される、駆動安定性が向上する等の効果がある。
【００４０】
２．有機ＥＬ素子
本発明の有機ＥＬ素子は基板上に画素電極と上部電極を有し、両電極の間に有機発光層（以下、単に「発光層」と称する場合がある。）を含む有機化合物層を有する。画素電極は、駆動トランジスタのソース電極もしくはドレイン電極に接続されている。発光素子の性質上、画素電極及び上部電極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。画素電極と上部電極は、一方が陽極であり、他方は陰極となる。通常、画素電極は陽極となり、上部電極は陰極なる。
【００４１】
本発明における有機化合物層の積層の形態としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と陽極との間に正孔注入層、及び／又は発光層と電子輸送層との間に、電子輸送性中間層を有する。また、発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層を、同様に陰極と電子輸送層との間に電子注入層を設けても良い。
尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００４２】
有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット法、およびスプレー法等いずれによっても好適に形成することができる。
【００４３】
次に、本発明の発光素子を構成する要素について、詳細に説明する。
【００４４】
（基板）
本発明で使用する基板としては、有機化合物層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００４５】
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００４６】
基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
【００４７】
基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【００４８】
（陽極）
陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
【００４９】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【００５０】
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
【００５１】
本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。が、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００５２】
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００５３】
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
【００５４】
陽極の抵抗値としては、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
【００５５】
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
【００５６】
（陰極）
陰極は、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００５７】
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、ＬＩ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、およびイッテルビウム等の希土類金属などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【００５８】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【００５９】
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【００６０】
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【００６１】
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００６２】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【００６３】
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【００６４】
（有機化合物層）
本発明における有機化合物層について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、発光層以外の他の有機化合物層としては、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
【００６５】
本発明の有機ＥＬ素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式等いずれによっても好適に形成することができる。
【００６６】
（発光層）
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光性ドーパントの混合層とした構成でも良い。発光性ドーパントは蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良く、２種以上であっても良い。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であっても良く、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。
また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
【００６７】
本発明における発光性ドーパントとしては、燐光性発光材料、蛍光性発光材料等いずれもドーパントとして用いることができる。
本発明における発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することができる。本発明における発光性ドーパントは、更に前記ホスト化合物との間で、１．２ｅＶ＞△Ｉｐ＞０．２ｅＶ、及び１．２ｅＶ＞△Ｅａ＞０．２ｅＶの少なくとも一方の関係を満たすドーパントであることが駆動耐久性の観点で好ましい。
【００６８】
《燐光発光性ドーパント》
前記燐光性の発光性ドーパントとしては、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
例えば、該遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金であり、更に好ましくはイリジウム、白金である。
ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、およびルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
【００６９】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、好ましくは炭素数５〜３０、より好ましくは炭素数６〜３０、さらに好ましくは炭素数６〜２０であり、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、またはナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、好ましくは炭素数５〜３０、より好ましくは炭素数６〜３０、さらに好ましくは炭素数６〜２０であり、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、またはフェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、さらに好ましくは炭素数２〜１６であり、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜２０であり、フェノラト配位子など）、シリルオキシ配位子（例えば、好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、さらに好ましくは炭素数３〜２０であり、例えば、トリメチルシリルオキシ配位子、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリルオキシ配位子、トリフェニルシリルオキシ配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子、リン配位子（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、さらに好ましくは炭素数３〜２０、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルフォスフィン配位子など）、チオラト配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜２０、例えば、フェニルチオラト配位子など）、フォスフィンオキシド配位子（好ましくは炭素数３〜３０、より好ましくは炭素数８〜３０、さらに好ましくは炭素数１８〜３０、例えば、トリフェニルフォスフィンオキシド配位子など）であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。
上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。  
【００７０】
これらの中でも、発光性ドーパントの具体例としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００３−１３３０７４、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−２５６９９９、特開２００７−１９４６２、特開２００７−８４６３５、特開２００７−９６２５９等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられ、中でも、更に好ましい発光性ドーパントとしては、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、およびＣｅ錯体が挙げられる。
特に好ましくは、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、またはＲｅ錯体であり、中でも金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、またはＲｅ錯体が好ましい。更に、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、またはＲｅ錯体が特に好ましい。
【００７１】
《蛍光発光性ドーパント》
前記蛍光性の発光性ドーパントとしては、一般には、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、またはペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、およびこれらの誘導体などを挙げることができる。
【００７２】
これらの中でも、発光性ドーパントの具体例としては例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７３】
【化１】
2009031742.tif 000003
【００７４】
【化２】
2009031742.tif 000004
【００７５】
【化３】
2009031742.tif 000005
【００７６】
【化４】
2009031742.tif 000006
【００７７】
【化５】
2009031742.tif 000007
【００７８】
【化６】
2009031742.tif 000008
【００７９】
発光層中の発光性ドーパントは、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
【００８０】
発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、中でも、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
【００８１】
＜ホスト材料＞
本発明に用いられるホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料（正孔輸送性ホストと記載する場合がある）及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（電子輸送性ホストと記載する場合がある）を用いることができる。
【００８２】
《正孔輸送性ホスト》
本発明に用いられる正孔輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、及び、それらの誘導体等が挙げられる。
好ましくは、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体であり、より好ましくは、分子内にカルバゾール基を有するものが好ましい。特に、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物が好ましい。
【００８３】
《電子輸送性ホスト》
本発明に用いられる発光層内の電子輸送性ホストとしては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【００８４】
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、およびそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等を挙げることができる。
【００８５】
電子輸送性ホストとして好ましくは、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）であり、中でも、本発明においては耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。金属錯体化合物（Ａ）は金属に配位する少なくとも１つの窒素原子または酸素原子または硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは特に限定されないが、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、更に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、またはパラジウムイオンである。
【００８６】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
【００８７】
前記配位子として、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であっても良い。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、及び２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、及び４−ビフェニルオキシなどが挙げられる。）、
【００８８】
ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、およびキノリルオキシなどが挙げられる。）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、および２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、およびトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、およびアントラニルアニオンなどが挙げられる。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、およびベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、またはシロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、または芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
【００８９】
金属錯体電子輸送性ホストの例としては、例えば特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３等に記載の化合物が挙げられる。
【００９０】
本発明における発光層において、前記ホスト材料の三重項最低励起準位（Ｔ１）が、前記燐光発光材料のＴ１より高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【００９１】
また、本発明におけるホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００９２】
（正孔注入層、正孔輸送層）
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる正孔注入材料、正孔輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。
【００９３】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層あるいは正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層、あるいは正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
【００９４】
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモンなどのハロゲン化金属、五酸化バナジウム、および三酸化モリブデンなどの金属酸化物などが挙げられる。
【００９５】
有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開平１１−１１１４６３、特開平１１−２５１０６７、特開２０００−１９６１４０、特開２０００−２８６０５４、特開２０００−３１５５８０、特開２００１−１０２１７５、特開２００１−１６０４９３、特開２００２−２５２０８５、特開２００２−５６９８５、特開２００３−１５７９８１、特開２００３−２１７８６２、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４、特開２００５−７２０１２、特開２００５−１６６６３７、特開２００５−２０９６４３等に記載の化合物を好適に用いることが出来る。
【００９６】
このうちヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、１，４−ジシアノテトラフルオロベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ｏ−ジニトロベンゼン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，３−ジニトロナフタレン、１，５−ジニトロナフタレン、９，１０−アントラキノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジン、またはフラーレンＣ６０が好ましく、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、または２，３，５，６−テトラシアノピリジンがより好ましく、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンが特に好ましい。
【００９７】
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【００９８】
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００９９】
（電子注入層、電子輸送層）
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
【０１００】
本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層あるいは電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層、あるいは電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、およびＹｂなどが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開２０００−１９６１４０、特開２００３−６８４６８、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４等に記載の材料を用いることが出来る。
【０１０１】
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜９９質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８０質量％であることが更に好ましく、２．０質量％〜７０質量％であることが特に好ましい。
【０１０２】
電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１０３】
（正孔ブロック層）
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１０４】
（電子ブロック層）
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
（保護層）
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、ＴＩ、ＮＩ等の金属、ＭｇＯ、ＳＩＯ、ＳＩＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮＩＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴＩＯ２等の金属酸化物、ＳＩＮｘ、ＳＩＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬＩＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【０１０５】
保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【０１０６】
（封止）
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、および酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、およびシリコーンオイル類が挙げられる。
【０１０７】
また、下記に示す、樹脂封止層にて封止する方法も好適に用いられる。
（樹脂封止層）
本発明の機能素子は樹脂封止層により大気との接触により、酸素や水分による素子性能の劣化を抑制することが好ましい。
＜素材＞
樹脂封止層の樹脂素材としては、特に限定されることはなく、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、ゴム系樹脂、またはエステル系樹脂等を用いることができるが、中でも水分防止機能の点からエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂の中でも熱硬化型エポキシ樹脂、または光硬化型エポキシ樹脂が好ましい。
＜作製方法＞
樹脂封止層の作製方法は特に限定されることはなく、例えば、樹脂溶液を塗布する方法、樹脂シートを圧着または熱圧着する方法、蒸着やスパッタリング等により乾式重合する方法が挙げられる。
＜膜厚み＞
樹脂封止層の厚みは１μｍ以上、１ｍｍ以下が好ましい。更に好ましくは５μｍ以上、１００μｍ以下であり、最も好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。これよりも薄いと、第２の基板を装着時に上記無機膜を損傷する恐れがある。またこれよりも厚いと電界発光素子自体の厚みが厚くなり、有機電界発光素子の特徴である薄膜性を損なうことになる。
【０１０８】
（封止接着剤）
本発明に用いられる封止接着剤は、端部よりの水分や酸素の侵入を防止する機能を有する。
＜素材＞
前記封止接着剤の材料としては、前記樹脂封止層で用いる材料と同じものを用いることができる。中でも、水分防止の点からエポキシ系の接着剤が好ましく、中でも光硬化型接着剤あるいは熱硬化型接着剤が好ましい。
【０１０９】
また、上記材料にフィラーを添加することも好ましい。
封止剤に添加されているフィラーとしては、ＳｉＯ２、ＳｉＯ（酸化ケイ素）、ＳｉＯＮ（酸窒化ケイ素）またはＳｉＮ（窒化ケイ素）等の無機材料が好ましい。フィラーの添加により、封止剤の粘度が上昇し、加工適正が向上し、および耐湿性が向上する。
【０１１０】
＜乾燥剤＞
封止接着剤は乾燥剤を含有しても良い。乾燥剤としては、酸化バリウム、酸化カルシウム、または酸化ストロンチウムが好ましい。
封止接着剤に対する乾燥剤の添加量は、０．０１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０５質量％以上１５質量％以下である。これよりも少ないと、乾燥剤の添加効果が薄れることになる。またこれよりも多い場合には封止接着剤中に乾燥剤を均一分散させることが困難になり好ましくない。
＜封止接着剤の処方＞
・ポリマー組成、濃度
封止接着剤としては特に限定されることはなく、前記のものを用いることができる。例えば光硬化型エポキシ系接着剤としては長瀬ケムテック（株）製のＸＮＲ５５１６を挙げることができる。そこに直接前記乾燥剤を添加し、分散せしめれば良い。
・厚み
封止接着剤の塗布厚みは１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。これよりも薄いと封止接着剤を均一に塗れなくなり好ましくない。またこれよりも厚いと、水分が侵入する道筋が広くなり好ましくない。
＜封止方法＞
本発明においては、上記乾燥剤の入った封止接着剤をディスペンサー等により任意量塗布し、塗布後第２基板を重ねて、硬化させることにより機能素子を得ることができる。
【０１１１】
（駆動）
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０１１２】
本発明の発光素子は、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板・ＩＴＯ層・有機層の屈折率を制御する、基板・ＩＴＯ層・有機層の膜厚を制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
【０１１３】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式であっても良い。
【０１１４】
本発明の有機ＥＬ素子は、発光効率を向上させるため、複数の発光層の間に電荷発生層が設けた構成をとることができる。
前記電荷発生層は、電界印加時に電荷（正孔及び電子）を発生する機能を有すると共に、発生した電荷を電荷発生層と隣接する層に注入させる機能を有する層である。
【０１１５】
前記電荷発生層を形成する材料は、上記の機能を有する材料であれば何でもよく、単一化合物で形成されていても、複数の化合物で形成されていてもよい。
具体的には、導電性を有するものであっても、ドープされた有機層のように半導電性を有するものであっても、また、電気絶縁性を有するものであってもよく、特開平１１−３２９７４８や、特開２００３−２７２８６０や、特開２００４−３９６１７に記載の材料が挙げられる。
更に具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明導電材料、Ｃ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等などの導電性有機物、Ｃａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ａｌ：Ｌｉ合金、Ｍｇ：Ｌｉ合金などの金属材料、正孔伝導性材料、電子伝導性材料、及びそれらを混合させたものを用いてもよい。
前記正孔伝導性材料は、例えば２−ＴＮＡＴＡ、ＮＰＤなどの正孔輸送有機材料にＦ４−ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱ、ＦｅＣｌ３などの電子求引性を有する酸化剤をドープさせたものや、Ｐ型導電性高分子、Ｐ型半導体などが挙げられ、前記電子伝導性材料は電子輸送有機材料に４．０ｅＶ未満の仕事関数を有する金属もしくは金属化合物をドープしたものや、Ｎ型導電性高分子、Ｎ型半導体が挙げられる。Ｎ型半導体としては、Ｎ型Ｓｉ、Ｎ型ＣｄＳ、及びＮ型ＺｎＳなどが挙げられ、Ｐ型半導体としては、Ｐ型Ｓｉ、Ｐ型ＣｄＴｅ、及びＰ型ＣｕＯなどが挙げられる。
また、前記電荷発生層として、Ｖ２Ｏ５などの電気絶縁性材料を用いることもできる。
【０１１６】
前記電荷発生層は、単層でも複数積層させたものでもよい。複数積層させた構造としては、透明伝導材料や金属材料などの導電性を有する材料と正孔伝導性材料、または、電子伝導性材料を積層させた構造、上記の正孔伝導性材料と電子伝導性材料を積層させた構造の層などが挙げられる。
【０１１７】
前記電荷発生層は、一般に、可視光の透過率が５０％以上になるよう、膜厚・材料を選択することが好ましい。また膜厚は、特に限定されるものではないが、０．５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましく、３〜５０ｎｍがさらに好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍが特に好ましい。
電荷発生層の形成方法は、特に限定されるものではなく、前述した有機化合物層の形成方法を用いることができる。
【０１１８】
電荷発生層は前記二層以上の発光層間に形成するが、電荷発生層の陽極側および陰極側には、隣接する層に電荷を注入する機能を有する材料を含んでいても良い。陽極側に隣接する層への電子の注入性を上げるため、例えば、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、又はＣａＦ２などの電子注入性化合物を電荷発生層の陽極側に積層させてもよい。
以上で挙げられた内容以外にも、特開２００３−４５６７６号公報、米国特許第６３３７４９２号、同第６１０７７３４号、同第６８７２４７２号等に記載を元にして、電荷発生層の材料を選択することができる。
【０１１９】
本発明における有機ＥＬ素子は、共振器構造を有しても良い。例えば、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明または半透明電極、発光層、および金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返し共振する。
別の好ましい態様では、透明基板上に、透明または半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長の得るのに最適な値となるよう調整される。第一の態様の場合の計算式は特開平９−１８０８８３号明細書に記載されている。第２の態様の場合の計算式は特開２００４−１２７７９５号明細書に記載されている。
【０１２０】
有機ＥＬディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の有機ＥＬ素子による白色発光をカラーフィルターを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の有機ＥＬ素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られている。
また、上記方法により得られる異なる発光色の有機ＥＬ素子を複数組み合わせて用いることにより、所望の発光色の平面型光源を得ることができる。例えば、青色および黄色の発光素子を組み合わせた白色発光光源、青色、緑色、赤色の発光素子を組み合わせた白色発光光源、等である。
【０１２１】
３．有機ＥＬ表示装置の構成
本発明の有機ＥＬ表示装置は、少なくとも有機電界発光素子と該有機電界発光素子に電流を供給する駆動ＴＦＴを備えた有機ＥＬ表示装置である。
好ましくは、本発明における有機電界発光素子の基板と駆動ＴＦＴの基板は共通の基板であり、より好ましくは可撓性樹脂基板である。
好ましくは、駆動ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極と有機ＥＬ素子の電極、例えば陽極とが同一材料であって、同一工程で形成されたものである。好ましくは、ソース電極またはドレイン電極および有機ＥＬ素子の画素電極が酸化インジウム錫である。
好ましくは、有機ＥＬ素子の画素電極の周縁部上に絶縁膜が形成されている。より好ましくは、該絶縁膜と駆動ＴＦＴの絶縁膜が同一材料であって、同一工程で形成されたものである。
従って、本発明における有機電界発光素子と駆動ＴＦＴは、それらの構成材料の一部が同一の材料および同一の工程で形成されるのが好ましく、それによって、製造工程が単純・簡略化され、製造コストの削減が可能となる。
【０１２２】
以下に図面によって、本発明の有機ＥＬ表示装置の構成およびその製造工程を説明する。
図１は本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動ＴＦＴ１００と有機ＥＬ素子１０の構成を示す概念図である。基板１は可撓性支持体であって、ＰＥＮなどのプラスチックフィルムであり、水蒸気、酸素等の透過を防止するために表面に基板絶縁層２を有する。その上に、駆動ＴＦＴ部１００およびスイッチングＴＦＴ部２００にゲート電極１０１を有し、さらにゲート絶縁膜１０２がＴＦＴおよび有機ＥＬ素子全体にわたって設けられ、ゲート絶縁膜１０２の一部には電気的接続のためにコンタクトホールが開けられている。駆動ＴＦＴおよびスイッチングＴＦＴ部分に本願における活性層・抵抗層１０３が設けられ、その上にソース電極１０５及びドレイン電極１０４が設けられる。ソース電極１０５と有機ＥＬ素子１０の画素電極（陽極）３とは、連続した一体であって、同一材料で同一工程で形成される。スイッチングＴＦＴ２００のドレイン電極と駆動ＴＦＴ１００のゲート電極１０１は、コネクション電極２０１によってコンタクトホールで電気的に接続される。さらに、画素電極部の有機ＥＬ素子が形成される部分を除いて、全体が絶縁膜４で覆われる。画素電極部の上に、発光層を含む有機層５および上部電極（陰極）６が設けられ有機ＥＬ素子１０が形成される。
【０１２３】
図２は、本発明の別の有機ＥＬ表示装置の駆動ＴＦＴと有機ＥＬ素子の構成を示す概念図である。基板１１は可撓性支持体であって、ＰＥＮなどのプラスチックフィルムであり、水蒸気、酸素等の透過を防止するために表面に基板絶縁層１２を有する。その上に、駆動ＴＦＴ部およびスイッチングＴＦＴ部にゲート電極１１１を有し、さらにゲート絶縁膜１１２がＴＦＴ部のみに設けられている。ゲート絶縁膜１１２の一部には電気的接続のためにコンタクトホールが開けられている。駆動ＴＦＴおよびスイッチングＴＦＴ部分に本願における活性層・抵抗層１１３が設けられ、その上にソース電極１１５及びドレイン電極１１４が設けられる。ソース電極１１５と有機ＥＬ素子の画素電極（陽極）１３とは、連続した一体であって、同一材料で同一工程で形成される。スイッチングＴＦＴのドレイン電極と駆動ＴＦＴのゲート電極１１１は、コネクション電極２０２によってコンタクトホールで電気的に接続される。
さらに、画素電極部の有機ＥＬ素子が形成される部分を除いて、全体が絶縁膜１４で覆われる。画素電極部の上に、発光層を含む有機層１５および上部電極（陰極）１６が設けられ有機ＥＬ素子部が形成される。
【０１２４】
図３は、本発明の別の有機ＥＬ表示装置の駆動ＴＦＴと有機ＥＬ素子の構成を示す概念図である。基板は可撓性支持体であって、図１，２と同様にＰＥＮなどのプラスチックフィルムであり、水蒸気、酸素等の透過を防止するために表面に基板絶縁層を有する。その上に図１におけると同様に、駆動ＴＦＴ部およびスイッチングＴＦＴ部にゲート電極を配し、さらにゲート絶縁膜がＴＦＴおよび有機ＥＬ素子全体にわたって設けられ、ゲート絶縁膜の一部には電気的接続のためにコンタクトホールが開けられている。さらに駆動ＴＦＴおよびスイッチングＴＦＴ部分に本願における活性層・抵抗層が配される。その上に、ソース電極１２５及びドレイン電極１２４、コネクション電極２０３、および画素電極（陽極）２３が同一材料により同一工程で形成される。さらに、画素電極部の有機ＥＬ素子が形成される部分を除いて、全体が絶縁膜で覆われる。画素電極部の上に、発光層を含む有機層および上部電極（陰極）が設けられ有機ＥＬ素子部が形成される。
【０１２５】
図４は、本発明の別の有機ＥＬ表示装置の駆動ＴＦＴと有機ＥＬ素子の構成を示す概念図であり、トップゲート型ＴＦＴを用いた構成例である。基板は可撓性支持体であって、図１，２と同様にＰＥＮなどのプラスチックフィルムであり、水蒸気、酸素等の透過を防止するために表面に基板絶縁層を有する。その上に、ソース電極１３５及びドレイン電極１３４、および活性層・抵抗層１３３が設けられている。画素電極（陽極）３３はソース電極１３５と同一材料により同一工程で形成される。その上に、ゲート絶縁膜１３２が駆動ＴＦＴおよびスイッチングＴＦＴ部を覆うように設けられ、ゲート絶縁膜の一部には電気的接続のためにコンタクトホールが開けけられている。さらに、ゲート電極１３１およびコネクション電極２０４が同一材料および同一工程で設けられている。さらに、画素電極部の有機ＥＬ素子が形成される部分を除いて、全体が絶縁膜３４で覆われる。画素電極部の上に、発光層を含む有機層３５および上部電極（陰極）３６が設けられ有機ＥＬ素子部が形成される。
図１から図４において、駆動ＴＦＴのソース電極と有機ＥＬの画素電極とが接続された構成を示しているが、別の態様としては、駆動ＴＦＴのドレイン電極と有機ＥＬの画素電極とが接続された構成でも良い。駆動ＴＦＴのソース電極と有機ＥＬの画素電極とが接続された構成の場合は、画素電極は陽極にすることが好ましく、また駆動ＴＦＴのドレイン電極と有機ＥＬの画素電極とが接続された構成の場合は、画素電極は陰極にすることが好ましい。
【０１２６】
図５は、本発明の有機ＥＬ表示装置におけるスイッチングＴＦＴ８４、駆動ＴＦＴ８３および有機ＥＬ素子８１の主要部の概略回路図である。本発明における有機ＥＬ表示装置の画素回路は、特に図５に示すものに限定されるものではなく、従来公知の画素回路をそのまま応用することができる。
【０１２７】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程を図１に示した有機ＥＬ表示装置の製造を例に説明する。その他の有機ＥＬ表示装置についても同様の製造方法によって製造することができる。
図６に示すように、可撓性基板１の上に基板絶縁膜２を設置する。
次に、図７に示すように、下記のフォトリソ・エッチング法によってゲート電極１０１および走査電線を配線する。
全面にゲート電極層を基板絶縁膜２の上に設け、その上にフォトレジストを塗布する。
該フォトレジストにフォトマスクを重ねてパターン露光を行った後に、追加加熱して光が照射されなかった部分を硬化させる。次にアルカリ現像液を浸して未硬化フォトレジストを除去する。次に、電極エッチング液を表面より作用させて、フォトレジストの存在しない部分、即ち光照射された部分の電極を溶解・除去する。これによりゲート電極１０１および走査電線の配線が形成される。
以上はネガ型フォトレジストによるパターニングで例示したが、ポジ型フォトレジストを用いて、光照射されない部分の電極を溶解・除去してパターニングすることもできる。
【０１２８】
次に、図８に示すように、ゲート絶縁膜１０２を設置する。
次に、本発明による活性層・抵抗層１０３を重層して設置する（図９（ａ））。パターニングは、図７で説明したフォトリソ・エッチング法により設置される（図９（ｂ））。
【０１２９】
駆動ＴＦＴとスイッチングＴＦＴのソースおよびドレイン電極、および有機ＥＬ素子の画素電極は、全て同一の材料を用いて同一の工程により設置される。まず、全面に電極膜を設け（図１０（ａ））、続いて、先に説明したフォトリソ・エッチング法によりパターニングして、スイッチングＴＦＴのソース電極およびドレイン電極、駆動ＴＦＴのドレイン電極１０４およびソース電極１０５、および有機ＥＬ素子の画素電極（陽極）３が配線される（図１０（ｂ））。
また場合によっては、駆動ＴＦＴとスイッチングＴＦＴのソースおよびドレイン電極、および有機ＥＬ素子の画素電極は、リフトオフ法にて形成しても良い。リフトオフ法とは、先に膜の不要箇所にレジストを形成してからスパッタ等より薄膜を形成し、その後レジストを剥離することにより、薄膜のパターニングを行う方法である。
【０１３０】
次に、同様にフォトリソ・エッチング法によりパターニングしてゲート絶縁膜１０２にコンタクトホールを開け（図１１）、この上に別の電極膜を設け（図１２（ａ））、同様にフォトリソ・エッチング法によりパターニングしてコネクション電極２０１を配線する（図１２（ｂ））。続いて、絶縁膜４を全面に設け、同様にフォトリソ・エッチング法によりパターニングして、有機ＥＬ素子を形成する部分の絶縁膜を除去する（図１３）。
絶縁膜が除去され陽極電極が露出した有機ＥＬ設置箇所に発光層を含む有機層が積層され、最後に上部電極（陰極）６が設置される（図１４）。
【０１３１】
以上に説明した製造方法の特徴は、スイッチングＴＦＴ、駆動ＴＦＴおよび有機ＥＬ素子が同一の可撓性基板上に形成されること、これら３者のいくつかの絶縁膜が同一材料で同一工程によって形成されること、スイッチングＴＦＴのソース電極およびドレイン電極、駆動ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極、および有機ＥＬ素子の陽極が同一材料を用いて同一工程で形成されるなど、多くの製造工程の単純化および簡略化ができること、さらに電気的接点が少なくなるなどによって電気的接点不良などの故障が減少するなどの性能上の有利性を有する。
【０１３２】
（応用）
本発明の有機ＥＬ表示装置は、デジタルスチルカメラのディスプレイ、携帯電話ディスプレイ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、コンピュータディスプレイ、自動車の情報ディスプレイ、ＴＶモニター、あるいは一般照明を含む広い分野で幅広い分野で応用される。
【実施例】
【０１３３】
以下に、本発明の有機ＥＬ表示装置について、実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【０１３４】
実施例１
１．有機ＥＬ表示装置の作製
図１に示す構成の有機ＥＬ表示装置１を作製した。
１）基板絶縁膜形成
図６参照。
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮと略称する）フイルム上に、ＳｉＯＮをスパッタリングにより５０ｎｍに蒸着し、基板絶縁膜を形成した。
【０１３５】
スパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ターゲットとしてＳｉ３Ｎ４を用いて、ＲＦパワー４００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／３．０ｓｃｃｍで行った。
【０１３６】
２）ゲート電極（および走査電線）形成
図７参照。
上記基板を洗浄後、Ｍｏをスパッタリングにより１００ｎｍに蒸着した。次にフォトレジストを塗布し、その上にフォトマスクを重ね、それを通して露光し、加熱により未露光部を硬化させ、続くアルカリ現像液による処理により未硬化のレジストを除去した。次にエッチング液を作用させ、硬化フォトレジストで被覆されていない部分の電極部を溶解し除去した。最後にフォトレジストを剥離してパター二ング工程を終了した。パターニングされたゲート電極および走査電線が形成された。
【０１３７】
各工程の処理条件は下記の通りである。
Ｍｏのスパッタリング条件：ＤＣマグネトロンスパッタ装置により、ＤＣパワー３８０Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ＝１２ｓｃｃｍであった。
【０１３８】
フォトレジスト塗布条件：フォトレジストＯＦＰＲ−８００（東京応化（株）製）をスピンコート４０００ｒｐｍ５０ｓｅｃにより塗布した。プリべーク条件：８０℃、２０ｍｉｎ。
露光条件：５ｓｅｃ．（超高圧水銀ランプのｇ線、１００ｍＪ／ｃｍ２相当）
現像条件
現像液ＮＭＤ−３（東京応化（株）製）：３０ｓｅｃ．（浸漬）＋３０ｓｅｃ．（攪拌）
リンス：純水超音波洗浄、１ｍｉｎ．２回
ポストべーク：１２０℃、３０ｍｉｎ．
エッチング条件：エッチング液、混酸（硝酸／りん酸／酢酸）
レジスト剥離条件：剥離液−１０４（東京応化（株）製）、５ｍｉｎ．（浸漬）２回
洗浄：ＩＰＡ超音波で５ｍｉｎ．２回、純水超音波洗浄を５ｍｉｎ．
乾燥：Ｎ２ブローおよび１２０℃でべーク１ｈ。
【０１３９】
３）ゲート絶縁膜形成
図８参照。
続いて、ＳｉＯ２をスパッタリングにより２００ｎｍに成膜し、ゲート絶縁膜を形成した。
【０１４０】
スパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタ装置、ＲＦパワー４００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／２．０ｓｃｃｍ。
【０１４１】
４）活性層および抵抗層の形成
図９参照。
ゲート絶縁膜の上に、順次、高電気伝導度のＩＧＺＯ膜（活性層）１０ｎｍと低電気伝導度のＩＧＺＯ膜４０ｎｍ（抵抗層）をスパッタリングにより成膜した。続いて、フォトレジスト法によるパター二ング工程を行うことにより活性層および抵抗層を形成した。
【０１４２】
高電気伝導度のＩＧＺＯ膜と低電気伝導度のＩＧＺＯ膜のスパッタリング条件は下記の通りである。
【０１４３】
高電気伝導度のＩＧＺＯ膜のスパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ＩｎＧａＺｎＯ４の組成を有する多結晶焼結体をターゲットとして、ＲＦパワー２００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／０．６ｓｃｃｍで行った。
低電気伝導度のＩＧＺＯ膜スパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ＩｎＧａＺｎＯ４の組成を有する多結晶焼結体をターゲットとして、ＲＦパワー２００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／１．６ｓｃｃｍで行った。
これらＩＧＺＯ膜を同条件で石英基板上にスパッタした膜を、Ｘ線回折（薄膜法、入射角０．５度）にて評価したところ、明瞭な回折ピークは検出させず、ＩＧＺＯ膜はアモルファス膜であることが示された。
【０１４４】
フォトリソ・エッチング法によるパター二ング工程は、エッチング液として、塩酸を用いた以外は、ゲート電極のパターニング工程と同様である。
【０１４５】
５）ソース・ドレイン電極および画素電極形成
ソース・ドレイン電極および画素電極形成には、リフトオフ法を用いた。リフトオフ用レジストを形成後、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）をスパッタリングにより４０ｎｍ成膜し、その後レジストを剥離することにより、ソース・ドレイン電極および画素電極を形成した。リフトオフ用レジスト形成・レジスト剥離条件は、上記のフォトレジストにおけると同様である。
【０１４６】
ＩＴＯスパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタ装置を用いて、ＲＦパワー４０Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ＝１２．０ｓｃｃｍで行った。
【０１４７】
６）コンタクトホール形成
図１１参照。
続いてゲート電極のパターニングにおけると同様にフォトリソ・エッチング法によるパターニング工程を行い、コンタクトホール形成部分以外をフォトレジストで保護した後、エッチング液としてバッファード・フッ酸を用いてゲート絶縁膜に穴を開け、ゲート電極を露出させた。続いてゲート電極のパターニングにおけると同様にフォトレジストを除去し、コンタクトホールを形成した。
【０１４８】
７）コネクション電極（および共通電線・信号電線）形成
図１２参照。
続いて、Ｍｏをスパッタリングにより２００ｎｍに成膜した。
Ｍｏのスパッタリング条件：上記ゲート電極形成工程におけるスパッタリング条件と同じである。
続いて、上記のゲート電極のパターニングと同様のフォトリソ・エッチング法によりパター二ング工程を行うことにより、コネクション電極および共通電線・信号電線を形成した。
【０１４９】
８）絶縁膜形成
図１３参照。
続いて、感光性ポリイミド膜２μｍを塗布し、フォトリソ法によりパターニングして絶縁膜を形成した。
塗布およびパター二ング工程条件は下記の通りである。
塗布条件：スピンコート１０００ｒｐｍ３０ｓｅｃ．
露光条件：２０ｓｅｃ．（超高圧水銀ランプのｇ線を用いて、４００ｍＪ／ｃｍ２相当のエネルギー）
現像条件
現像液：ＮＭＤ−３（東京応化（株）製）、１ｍｉｎ．（浸漬）＋１ｍｉｎ．（攪拌）
リンス：純水超音波洗浄、１ｍｉｎ．２回＋５ｍｉｎ．１回＋Ｎ２ブロー
ポストべーク：１２０℃で１ｈ。
【０１５０】
以上の工程により、有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板を作製した。
【０１５１】
９）有機ＥＬ素子作製
図１４参照。
酸素プラズマ処理を行ったＴＦＴ基板上に、順次、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入層を設け、陰極をシャドウマスクによりパターニングして設けた。各層はいずれも抵抗加熱真空蒸着により設けた。
【０１５２】
酸素プラズマ条件、および各層の構成は、下記の通りである。
酸素プラズマ条件：Ｏ２流量＝１０ｓｃｃｍ、ＲＦパワー２００Ｗ、処理時間１ｍｉｎ。
正孔注入層：４，４’，４’’−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡと略記する）、厚み１４０ｎｍ。
正孔輸送層：Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤと略記する）、厚み１０ｎｍ。
発光層：４，４’−ｄｉ−（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｅ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＣＢＰと略記する）およびｆａｃ−ｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎａｔｅ−Ｎ，Ｃ２’）ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３と略記する）をＣＢＰに対して５質量％含有する層、厚み２０ｎｍ。
正孔ブロック層：ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＢＡｌｑと略記する）、厚み１０ｎｍ。
電子輸送層：トリス（８−ヒドロキシキノニナート）アルミニウム（Ａｌｑ３と略記する）、厚み２０ｎｍ。
電子注入層：ＬｉＦ、厚み１ｎｍ。
陰極（上部電極）：Ａｌ、厚み２００ｎｍ。
【０１５３】
１０）封止工程
有機ＥＬ素子を設けたＴＦＴ基板上に、封止膜として２μｍのＳｉＮＸ膜をプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）により成膜した。さらに、封止膜の上に、保護フイルム（ＰＥＮフィルムにＳｉＯＮを５０ｎｍ蒸着したもの）を熱硬化型エポキシ樹脂接着剤により接着（９０℃，３ｈ．）した。
【０１５４】
２．有機ＥＬ表示装置の性能
以上の工程より作製した有機ＥＬ表示装置１は、共通電線印加電圧２０Ｖ、信号電線印加電圧１８Ｖ、走査電線印加電圧１０Ｖという条件で発光させると６００ｃｄ／ｍ２という従来の２倍の輝度の高い緑色発光が得られた。
さらに、有機ＥＬ素子の陰極と陽極（画素電極）とのショートもなく、良好な緑色の表示を示した。
【０１５５】
実施例２
図２に示す構成の有機ＥＬ表示装置を作製した。この構成においては、画素電極部にはゲート絶縁膜を有していない。
【０１５６】
１．有機ＥＬ表示装置の作製
実施例１において、ゲート絶縁膜形成とコンタクトホール形成を下記に変更する以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置２を作製した。
１）ゲート絶縁膜形成
実施例１におけるゲート絶縁膜ＳｉＯ２をＳｉＮＸの厚み４００ｎｍの膜に変更して膜形成した。
スパッタリング条件：、Ｓｉ３Ｎ４をターゲット材料として、ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ＲＦパワー４００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ＝１２．０ｓｃｃｍで行った。
【０１５７】
２）コンタクトホール形成
実施例１におけるコンタクトホール形成の工程において、フォトリソ・エッチング法によりパターニングを変更して、コンタクトホール部とともに画素電極部のゲート絶縁膜もエッチングにより除去した。
【０１５８】
２．有機ＥＬ表示装置の性能
実施例１と同様に評価した結果、本発明の有機ＥＬ表示装置２は、画素電極部にはゲート絶縁膜を有していないので、発光層で発光した光がゲート絶縁膜によって光吸収されることなく、基板１１より高輝度で外部に取り出される点で有利である。
【０１５９】
実施例３
１．有機ＥＬ表示装置の作製
実施例１において、活性層・抵抗層の形成工程の後のソース・ドレイン電極および画素電極形成工程、コンタクトホール形成工程、コネクション電極（および信号電線、共通電線）形成工程を下記に変更する以外は実施例１と同様にして、本発明の有機ＥＬ表示装置３を作製した。
【０１６０】
１）コンタクトホール形成
実施例１におけるコンタクトホール形成と同様にフォトリソ・エッチング法によりパターニングして形成した。
２）ソース電極、ドレイン電極、画素電極およびコネクション電極（共通電線、信号電線）形成
実施例１におけるソース・ドレイン電極および画素電極形成工程と同様にして、ソース電極、ドレイン電極、画素電極、コネクション電極、信号電線、共通電線を同一材料を用いて同一工程で作製した。実施例１におけると同様にフォトリソ・エッチング法によりパターニングした。
【０１６１】
従って、製造工程が簡略化されるとともに、ソース電極、ドレイン電極、画素電極、コネクション電極、信号電線、および共通電線が１工程で安定に均一に蒸着でき、これらの配線間に新たな電気的接点を形成する工程も不要であり、接点不良などによる断線などの故障の可能性がなくなり信頼性が向上し、耐久性も向上する。
【０１６２】
２．有機ＥＬ表示装置の性能
実施例１と同様に評価した結果、本発明の有機ＥＬ表示装置３は、実施例１と同様に高輝度の発光が得られた。
【０１６３】
実施例４
１．有機ＥＬ表示装置の作製
図４に示すトップゲート型構造のＴＦＴを駆動ＴＦＴとして用いた有機ＥＬ表示装置４を作製した。
【０１６４】
１）基板絶縁膜形成
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮと略称する）フイルム上に、ＳｉＯＮをスパッタリングにより５０ｎｍに蒸着し、基板絶縁膜を形成した。
【０１６５】
スパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ターゲットとしてＳｉ３Ｎ４を用いて、ＲＦパワー４００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／３．０ｓｃｃｍで行った。
【０１６６】
２）ソース・ドレイン電極および画素電極形成
上記基板を洗浄後、ＩＴＯをスパッタリングにより４０ｎｍに成膜した。続いて、上記のゲート電極のパターニングと同様のフォトリソ・エッチング法によりパター二ング工程を行うことにより、ソース・ドレイン電極および画素電極を形成した。
【０１６７】
ＩＴＯスパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタ装置を用いて、ＲＦパワー４０Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ＝１２．０ｓｃｃｍで行った。
【０１６８】
フォトリソ・エッチング法によるパターニング工程は、エッチング液として、シュウ酸を用いた以外は、実施例１のゲート電極のパターニング工程と同様である。
【０１６９】
３）共通電線、信号電線形成
続いて、Ｍｏをスパッタリングにより２００ｎｍに成膜した。
Ｍｏのスパッタリング条件：上記ゲート電極形成工程におけるスパッタリング条件と同じである。
続いて、実施例１におけるゲート電極のパターニングと同様のフォトリソ・エッチング法によりパター二ング工程を行うことにより、共通電線、信号電線を形成した。
【０１７０】
４）抵抗層および活性層の形成
続いて、順次、低電気伝導度のＩＧＺＯ膜（抵抗層）４０ｎｍと高電気伝導度のＩＧＺＯ膜（活性層）１０ｎｍとをスパッタリングにより成膜した。続いて、フォトリソ・エッチング法によりパター二ング工程を行うことにより、抵抗層および活性層を形成した。
【０１７１】
低電気伝導度のＩＧＺＯ膜と高電気伝導度のＩＧＺＯ膜のスパッタリング条件は下記の通りである。
【０１７２】
低電気伝導度のＩＧＺＯ膜スパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ＩｎＧａＺｎＯ４の組成を有する多結晶焼結体をターゲットとして、ＲＦパワー２００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／１．６ｓｃｃｍで行った。
高電気伝導度のＩＧＺＯ膜のスパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ＩｎＧａＺｎＯ４の組成を有する多結晶焼結体をターゲットとして、ＲＦパワー２００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／０．６ｓｃｃｍで行った。
【０１７３】
フォトリソ・エッチング法によるパター二ング工程は、エッチング液として、塩酸を用いた以外は、実施例１のゲート電極のパターニング工程と同様である。
【０１７４】
５）ゲート絶縁膜形成
続いて、ＳｉＯ２をスパッタリングにより２００ｎｍに成膜し、ゲート絶縁膜を形成した。
【０１７５】
スパッタリング条件：ＲＦマグネトロンスパッタ装置、ＲＦパワー４００Ｗ、スパッタリングガス流量Ａｒ／Ｏ２＝１２．０／２．０ｓｃｃｍ。
【０１７６】
６）コンタクトホールおよび画素領域形成
続いてフォトリソ・エッチング法によるパターニング工程によって、コンタクトホール形成部分および画素領域以外をフォトレジストで保護した後、エッチング液としてバッファード・フッ酸を用いてゲート絶縁膜に穴を開け、ゲート電極および画素領域を露出させた。続いてゲート電極のパターニングにおけると同様にフォトレジストを除去し、コンタクトホールおよび画素領域を形成した。
【０１７７】
７）ゲート電極およびコネクション電極（および走査電線）形成
Ｍｏをスパッタリングにより１００ｎｍに蒸着した。次にフォトレジストを塗布し、その上にフォトマスクを重ね、それを通して露光し、加熱により未露光部を硬化させ、続くアルカリ現像液による処理により未硬化のレジストを除去した。次にエッチング液を作用させ、硬化フォトレジストで被覆されていない部分の電極部を溶解し除去した。最後にフォトレジストを剥離してパター二ング工程を終了した。パターニングされたゲート電極およびコネクション電極（および走査電線）が形成された。
【０１７８】
フォトリソ・エッチング法によるパター二ング工程は、実施例１のゲート電極のパターニング工程と同様である。
【０１７９】
８）絶縁膜形成
続いて、感光性ポリイミド膜２μｍを塗布し、フォトリソ法によりパターニングして絶縁膜を形成した。
塗布およびパター二ング工程条件は下記の通りである。
塗布条件：スピンコート１０００ｒｐｍ３０ｓｅｃ．
露光条件：２０ｓｅｃ．（超高圧水銀ランプのｇ線を用いて、４００ｍＪ／ｃｍ２相当のエネルギー）
現像条件
現像液：ＮＭＤ−３（東京応化（株）製）、１ｍｉｎ．（浸漬）＋１ｍｉｎ．（攪拌）
リンス：純水超音波洗浄、１ｍｉｎ．２回＋５ｍｉｎ．１回＋Ｎ２ブロー
ポストべーク：１２０℃で１ｈ。
【０１８０】
以上の工程により、有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板を作製した。
【０１８１】
９）有機ＥＬ素子作製
実施例１における有機ＥＬ素子作製と全く同様にして、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入層を設け、陰極をシャドウマスクによりパターニングして設け、最後に実施例１と同様に封止した。
【０１８２】
２．有機ＥＬ表示装置の性能
以上の工程より作製した有機ＥＬ表示装置４は、共通電線印加電圧２０Ｖ、信号電線印加電圧１８Ｖ、走査電線印加電圧１０Ｖという条件で発光させると６２０ｃｄ／ｍ２という従来の２倍の輝度の高い緑色発光が得られた。
さらに、有機ＥＬ素子の陰極と陽極（画素電極）とのショートもなく、良好な緑色の表示を示した。
【０１８３】
実施例５
１．有機ＥＬ表示装置５の作製
実施例１で作製したＴＦＴ上に下記酸素プラズマ処理を行った。
酸素プラズマ条件：Ｏ２流量＝１０ｓｃｃｍ、ＲＦパワー２００Ｗ、処理時間１ｍｉｎ。
【０１８４】
上記酸素プラズマ処理を行ったＴＦＴ基板上に、順次、下記の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入層を設け、陰極をシャドウマスクによりパターニングして設けた。各層はいずれも抵抗加熱真空蒸着により設けた。
正孔注入層：２−ＴＮＡＴＡおよび２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱと略記）を２−ＴＮＡＴＡに対して１質量％含有する層、厚み１６０ｎｍ。
正孔輸送層：α−ＮＰＤ、厚み１０ｎｍ。
発光層：Ｎ，Ｎ’−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−３，５−ｂｅｎｚｅｎｅ（ｍＣＰと略記）および白金錯体Ｐｔ−１をｍＣＰに対して１３質量％含有する層、厚み６０ｎｍ。
正孔ブロック層：ＢＡｌｑ、厚み４０ｎｍ。
電子輸送層：Ａｌｑ３、厚み１０ｎｍ。
電子注入層：ＬｉＦ、厚み１ｎｍ。
陰極（上部電極）：Ａｌ、厚み２００ｎｍ。
【０１８５】
【化７】
2009031742.tif 000009
【０１８６】
２．有機ＥＬ表示装置の性能
上の工程より作製した有機ＥＬ表示装置５は、共通電線印加電圧２０Ｖ、信号電線印加電圧１８Ｖ、走査電線印加電圧１０Ｖという条件で発光させると３４０ｃｄ／ｍ２という従来の２倍の輝度の高い青色発光が得られた。
さらに、有機ＥＬ素子の陰極と陽極（画素電極）とのショートもなく、良好な青色の表示を示した。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置における駆動ＴＦＴ１００と有機ＥＬ素子１０の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の別の態様の有機ＥＬ表示装置における駆動ＴＦＴ１００と有機ＥＬ素子１０の構成を示す概念図である。
【図３】本発明のさらに別の態様の有機ＥＬ表示装置における駆動ＴＦＴ１００と有機ＥＬ素子１０の構成を示す概念図である。
【図４】本発明のさらに別の態様の有機ＥＬ表示装置における駆動ＴＦＴ１００と有機ＥＬ素子１０の構成を示す概念図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ表示装置におけるスイッチングＴＦＴ、駆動ＴＦＴおよび有機ＥＬ素子の主要部の概略回路図である。
【図６】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程における絶縁基板の構成を示す概念図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程におけるゲート電極および走査電線の形成工程を示す概念図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程におけるゲート絶縁膜形成工程を示す概念図である。
【図９】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程における活性層形成工程を示す概念図である。
【図１０】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程におけるソース電極、ドレイン電極、画素電極（陽極）形成工程を示す概念図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程におけるコンタクトホール形成工程を示す概念図である。
【図１２】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程におけるコネクション電極形成工程を示す概念図である。
【図１３】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程における絶縁膜形成工程を示す概念図である。
【図１４】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程における有機ＥＬ素子形成工程を示す概念図である。
【図１５】本発明におけるＴＦＴの構成を示す概念図である。
【図１６】本発明におけるトップゲート型ＴＦＴの構成を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１８８】
表示素子
１０：有機ＥＬ素子
１００：駆動ＴＦＴ
２００：スイッチングＴＦＴ
１、１１：基板
２、１２：基板絶縁膜
３、１３、２３、３３：画素電極（陽極）
４、１４、３４：絶縁膜
５、１５、３５：有機層
６、１６、３６：上部電極（陰極）
１０１、１１１、１３１：ゲート電極
１０２、１１２、１３２：ゲート絶縁膜
１０３、１１３、１３３：活性層・抵抗層
１０４、１１４、１２４、１３４：ドレイン電極
１０５、１１５、１２５、１３５：ソース電極
２０１、２０２、２０３、２０４：コネクション電極
８１：有機ＥＬ素子
８２：陰極
８３：駆動ＴＦＴ
８４：スイッチングＴＦＴ
８５：コンデンサー
８６：共通電線
８７：信号電線
８８：走査電線
ＴＦＴ
５１、６１：基板
５２、６２：ゲート電極
５３、６３：ゲート絶縁膜
５４−１、６４−１：活性層
５４−２、６４−２：抵抗層
５５−１、６５−１：ソース電極
５５−２、６５−２：ドレイン電極
５６、６６：絶縁層
【図１】
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【図２】
2009031742.tif 000011
【図３】
2009031742.tif 000012
【図４】
2009031742.tif 000013
【図５】
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【図６】
2009031742.tif 000015
【図７】
2009031742.tif 000016
【図８】
2009031742.tif 000017
【図９】
2009031742.tif 000018
【図１０】
2009031742.tif 000019
【図１１】
2009031742.tif 000020
【図１２】
2009031742.tif 000021
【図１３】
2009031742.tif 000022
【図１４】
2009031742.tif 000023
【図１５】
2009031742.tif 000024
【図１６】
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