(57)【要約】【課題】  反射陰極の電子注入効率を再生させ、高効率，高品質のトップエミッション型の有機発光表示装置を提供すること。【解決手段】  基板と、その基板上に形成された陰極電極と、陰極電極上に形成された発光層を有する有機層と、その有機層上に形成された陽極電極と、を有し、発光層から出射された光は陽極電極から取り出され、陰極電極は、Ａｌを主成分とした合金からなり、副成分は生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を少なくとも一つ含む構成とする。【選択図】  図２
2009004368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された陰極電極と、
前記陰極電極上に形成された発光層を有する有機層と、
前記有機層上に形成された陽極電極と、を有し、
前記発光層から出射された光は前記陽極電極から取り出され、
前記陰極電極は、Ａｌを主成分とした合金からなり、副成分は生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を少なくとも一つ含むことを特徴とするトップエミッション型の有機発光表示装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に積層して形成された第１の陰極電極及び第２の陰極電極と、
前記第１の陰極電極及び第２の陰極電極上に形成された発光層を有する有機層と、
前記有機層上に形成された陽極電極と、を有し、
前記発光層から出射された光は前記陽極電極から取り出され、
前記有機層が配置された側に配置された第２の陰極電極は、生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を少なくとも一つ含むことを特徴とするトップエミッション型の有機発光表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の有機発光表示装置において、
前記陰極電極の副成分金属は、Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｗ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｓｎ，Ｓｉのいずれかであることを特徴とするトップエミッション型の有機発光表示装置。
【請求項４】
請求項２記載の有機発光表示装置において、
前記第２の陰極電極の金属は、Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｗ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｓｎ，Ｓｉのいずれかであることを特徴とするトップエミッション型の有機発光表示装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載の有機発光表示装置において、
複数の画素を有し、前記複数の画素の各画素を駆動する薄膜トランジスタを有することを特徴とするトップエミッション型の有機発光表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の有機発光表示装置において、
前記薄膜トランジスタは、ポリシリコン薄膜トランジスタ又はアモルファスシリコン薄膜トランジスタであることを特徴とするトップエミッション型の有機発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を発光する発光層を有する有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の有機発光表示装置では、各画素を構成する有機発光素子に、２〜４個の薄膜トランジスタのスイッチング素子及び容量から構成される駆動素子が接続されており１フレーム期間中の全点灯が可能となる。そのため、輝度を高くする必要がなく、有機発光素子の寿命を長くすることが可能となる。よって、高精細，大画面化において、アクティブマトリクス有機発光表示装置が有利であると考えられている。
【０００３】
一方、発光光を基板裏側から取出す有機発光表示装置では、基板と有機発光素子の間に駆動部を設けたアクティブマトリクス型とした場合、開口率が制限される。特に大型のディスプレイにおいては、電源線の電圧降下による画素間の輝度ばらつきを低減するために、電源線の幅を広げる必要があり開口率が極端に小さくなる問題がある。
【０００４】
この問題点を解決するために、上部電極を透明化し、発光光の取出しを上部電極側から行う構造、いわゆるトップエミッション構造のアクティブマトリクス型有機発光表示装置が有効であると考えられる。この装置は、発光を取り出す上部電極の上部に駆動部等がないことから、開口率は飛躍的に向上できる。
【０００５】
このようなトップエミッション構造の有機発光素子において、Ａｌを主成分、Ａｌより相対的に仕事関数が小さい元素を副成分とした陽極を用い、陰極は薄膜及び透明電極を形成した素子がに記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７９８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１では、仕事関数の小さい元素のほとんどは大気では化学的に安定しない。このためにウェットエッチングによりパターニング化した陽極表面は強力な酸化膜で覆われるため、有機層、陰極を積層しても素子の正孔注入性は劣化してしまう。
【０００８】
また、トップエミッション構造の素子の製造プロセスを検討すると、反射陰極はフォトリソグラフィ工程でのウェットエッチング等によりパターン化することとなり、この際に表面が絶縁化又は汚染されることとなる。この場合絶縁化又は汚染された反射陰極上に電子注入層等を形成しても、発光効率が低下し、又は発光しないことがあり、点灯の信頼性が低下するという問題があることがわかった。
【０００９】
本発明は、このように反射陰極の電子注入効率を再生させ、高効率，高品質の有機発光表示装置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】
【００１０】
前記課題に鑑みて、本発明は、基板と、その基板上に形成された陰極電極と、陰極電極上に形成された発光層を有する有機層と、その有機層上に形成された陽極電極と、を有し、発光層から出射された光は陽極電極から取り出され、陰極電極は、Ａｌを主成分とした合金からなり、副成分生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を少なくとも一つ含む構成とする。
【００１１】
また、基板と、その基板上に積層して形成された第１の陰極電極及び第２の陰極電極と、それら陰極電極上に形成された発光層を有する有機層と、有機層上に形成された陽極電極と、を有し、発光層から出射された光は陽極電極から取り出され、有機層が配置された側に配置された第２の陰極電極は、生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を少なくとも一つ含む構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
反射陰極の電子注入効率を再生させ、高効率，高品質の有機発光表示装置を提供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】
【００１３】
以下に本発明のトップエミッション型の有機発光表示装置における最良の形態を示す。
（１）基板と、その基板上に形成された陰極電極と、陰極電極上に形成された発光層を有する有機層と、その有機層上に形成された陽極電極と、を有し、発光層から出射された光は陽極電極から取り出され、陰極電極は、Ａｌを主成分とした合金からなり、副成分は生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を少なくとも一つ含む構成とする。
（２）また、基板と、その基板上に積層して形成された第１の陰極電極及び第２の陰極電極と、それら陰極電極上に形成された発光層を有する有機層と、有機層上に形成された陽極電極と、を有し、発光層から出射された光は陽極電極から取り出され、有機層が配置された側に配置された第２の陰極電極は、生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を少なくとも一つ含む構成とする。
【００１４】
この発明においては、反射陰極金属はＡｌを主成分とし、Ａｌに対する金属の酸化還元曲線（例えば、エリンガム図）の上位にある金属を副成分とした合金を用いた。これにより、パターン化した反射陰極を前処理で例えば、不活性ガスを用いた逆スパッタ，水素ガスを用いたプラズマエッチング，イオンビーム等の最適条件により絶縁膜の除去が容易になり、そのまま連続真空中に有機層、陽極等形成させた結果、反射陰極よりの電子注入効率が向上できる。
【００１５】
副成分金属は、Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｗ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｓｎ，Ｓｉに限定され、副成分金属を２種以上併用しても差し支えない。また、反射陰極は、少なくとも２層の積層構造であり、基板側の第１の陰極電極に公知例のＡｌ−Ｎｄ、Ａｌ合金等を用いてもかまわない。前記有機層と接触する側の第２の陰極電極がＡｌに対する金属の酸化還元曲線の上位にある金属を薄膜金属として用いた。
【００１６】
これにより、パターン化した少なくとも２層の積層構造の反射陰極を前処理で例えば、不活性ガスを用いた逆スパッタ、水素ガスを用いたプラズマエッチング、イオンビーム等の最適条件により絶縁膜の除去が容易になり、そのまま連続真空中に有機層、陽極等形成させた結果、反射陰極よりの電子注入効率が向上できる。不活性ガスを用いた逆スパッタの場合、薄膜金属を削ってもう１層の基板側の反射電極に達してもかまわない。薄膜金属は、Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｗ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｓｎ，Ｓｉに限定され、薄膜金属を２種以上併用しても差し支えない。
【００１７】
有機発光素子は、陰極，電子注入層，電子輸送層，発光層，正孔輸送層，正孔注入層，陽極の順に積層して形成されて構成される。正孔注入層は、陽極と正孔輸送層の注入障壁を下げるため、適当なイオン化ポテンシャルを有する材料が望ましい。また、下地層の表面凹凸を埋める役割を果たすことが望ましい。具体的には、鋼フタロシアニン，スターパーストアミン化合物，ポリアニリン，ポリチオフェン等が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。
【００１８】
正孔輸送層は、正孔を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、正孔移動度が高いことが望ましい。また、化学的に安定であることが望ましい。また、イオン化ポテンシャルが小さいことが望ましい。また、電子親和力が小さいことが望ましい。また、ガラス転移温度が高いことが望ましい。具体的には、Ｎ，Ｎ′−ビス（３一メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−［１，１′−ビフェニル］−４，４′ジアミン（以下、ＴＰＤと略記）、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと略記）、４，４′，４″−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（以下、ＴＣＴＡと略記）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（以下、ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢと略記）が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００１９】
発光層は、注入された正孔，電子が再結合し、材料固有の波長で発光する層をさす。発光層を形成するホスト材料自体が発光する場合とホストに微量添加したドーバント材料が発光する場合がある。具体的なホスト材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体（以下、ＤＰＶＢｉと略記），骨格にベンゼン環を有するシロール誘導体（以下、２ＰＳＰと略記），トリフェニルアミン構造を両端に有するオキソジアゾール誘導体（以下、ＥＭ２と略記），フェナンスレン基を有するべリノン誘導体（以下、Ｐ１と略記），トリフェニルアミン構造を両端に有するオリゴチオフェン誘導体（以下、ＢＭＡ−３Ｔと略記），べリレン誘導体（以下、ｔＢｕ−ＰＴＣと略記），トリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下、Ａｌｑと略記），ポリバラフェニレンビニレン誘導体，ポリチオフェン誘導体，ポリバラフェニレン誘導体，ポリシラン誘導体，ポリアセチレン誘導体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２０】
次に、具体的なドーバント材料としては、キナクリドン，クマリン６，ナイルレッド，ルプレン，４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（以下、ＤＣＭと略記），ジカルバゾール誘導体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２１】
電子輸送層は、電子を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、電子移動度が高いことが望ましい。具体的には、Ａｌｑ，オキサジアゾール誘導体，シロール誘導体、亜鉛ベンゾチアゾール錯体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２２】
電子注入層は、陰極から電子輸送層への電子注入効率を向上させるために用いる。具体的には、弗化リチウム，弗化マグネシウム，弗化カルシウム，弗化ストロンチウム，弗化バリウム，酸化マグネシウム，酸化アルミニウムが望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２３】
陽極に用いられる材料は、酸化インジウムを主原料とする酸化物が上げられる。特にＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２系透明導電膜，Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ 系透明導電膜が望ましい。ＺｎＯ透明導電膜を用いても差し支えない。透明導電膜の製造法は、スパッタ法，ＥＢ蒸着法，イオンプレーティング法等が挙げられる。
【００２４】
この発明においては、単層反射陰極に用いられる材料は、Ａｌを主成分とし、Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｗ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｓｎ，Ｓｉを副成分とした合金を用いる。製造法は、スパッタ法，ＥＢ蒸着法，イオンプレーティング法等が挙げられる。
【００２５】
前記有機表示装置は、複数の画素とこの画素を駆動する薄膜トランジスタを有し、アクティブマトリクス型である構成をとる。また、前記薄膜トランジスタはポリシリコン薄膜トランジスタ又はアモルファスシリコン薄膜トランジスタである構成をとる。
【００２６】
ポリシリコン薄膜トランジスタを用いることにより、発光部の高効率により、画素が低電圧になり、画素回路の信頼性が向上できる。画素の低電圧化の可能により、画素電源は小型化ができる。また、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを用いることにより、発光部の高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧のシフトが減少する。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の具体的な実施例及び比較例，製造方法及び評価結果を示す。
【００２８】
実施例１は有機発光表示装置のＡｌ−Ｎｄを主成分とする合金である陰極電極において、Ａｌに生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高いＮｉ酸化物のＮｉを添加したターゲットでスパッタした。実施例１〜７は副成分を変えた単層反射陰極、実施例８〜１０は２層反射陰極である。比較例１として、陰極電極をＡｌより生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より低い金属酸化物の金属を含むＡｌ−Ｎｄで構成した。
以下、製造方法を説明する。有機発光表示装置の層構成は図１に示す通り、基板１１６と、その基板上に形成した陰極電極である反射陰極１１５と、その反射陰極１１５上に形成した電子注入層１２４と、電子注入層１２４上に形成された電子輸送層１２３と、電子輸送層１２３上に形成した発光層１２２と、発光層１２２上に形成した正孔輸送層１２１と、正孔輸送層１２１上に形成した正孔注入層１２９と、正孔注入層１２９上に形成した陽極１２５とを有する陽極側から光を取り出すトップエミッション型の構造とした。
【００２９】
ガラスで構成された基板１１６に反射陰極１１５を各実施例においてそれぞれスパッタリング法により１００ｎｍ形成した。その後、各種ウェットエッチングによりパターニング化した。次に前処理として不活性ガスを用いた逆スパッタまたは、水素ガスを用いたプラズマエッチングを用いた。この後、このまま真空連続蒸着する。反射陰極上に電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により０.５ｎｍ 形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
【００３０】
蒸着領域は下部電極の各辺の１.２倍 とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。正孔注入層１２９として機能する。
【００３１】
その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＩＺＯ膜を形成し、陽極１２５を形成する。非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ２混合ガスを雰囲気として真空度０.８Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／ｃｍ２とした。これにより、実施例１〜１０及び比較例１とも有機発光素子を得た。
【００３２】
前記の製造方法により得られた有機発光素子の実施例１〜１０及び比較例１について、電流密度を測定した結果を表１に示す。電流密度値は７Ｖの電圧を印加するときに測定した数字である。
【００３３】
【表１】
2009004368.tif 000003
【００３４】
比較例１のＡｌ−Ｎｄの電流密度は０.０００１Ａ／ｃｍ２であるのに対し、実施例１〜１０のいずれも、比較例１の０.０００１Ａ／ｃｍ２を超えており、生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を用いることにより、陰極からの電子注入を向上できることを確認した。
【００３５】
次に、前記の実施例と同様に図１に示す層構成及び製造方法で有機発光素子を得た。具体的に、生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高いＮｉ酸化物のＮｉ単体のターゲットでＡｌ膜の上にスパッタした。実施例１１、１２は元素を変えた２層反射陰極である。比較例２として、Ａｌ膜の上に、Ａｌより生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より低いＮｄ酸化物のＮｄ単体のターゲットでスパッタした。
前記の製造方法により得られた有機発光素子の実施例１１、１２及び比較例２、３について、電流密度を測定した結果を表２に示す。電流密度値は７Ｖの電圧を印加するときに測定した数字である。
比較例２のＡｌ／Ｎｄ及びＡｌ／Ａｌの電流密度は０.００００１Ａ／ｃｍ２であるのに対し、実施例１１、１２のいずれも、比較例１の０.００００１Ａ／ｃｍ２を超えており、生成ギブスエネルギーがＡｌ酸化物より高い金属酸化物の金属を用いることにより、陰極からの電子注入を向上できることを確認した。
【００３６】
【表２】
2009004368.tif 000004
【００３７】
まず、この実施例の有機発光表示装置の製造方法について説明する。
薄膜トランジスタはポリシリコン薄膜トランジスタである。図２は、有機発光表示装置における画素領域の断面図を表したものである。
【００３８】
ガラスで構成された基板１１６上に減圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ法）を用いて膜厚５０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を形成する。次に、膜全面をレーザアニールした。これにより、ａ−Ｓｉが結晶化され、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）となった。次に、ｐ−Ｓｉ膜を、ドライエッチングでパターン化し、第１トランジスタの活性層、第２トランジスタの活性層、及び容量下部電極１０５を形成した。次に、プラズマ増強化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ法）を用いゲート絶縁膜１１７として膜厚１００ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。次に、ゲート電極として膜厚５０ｎｍのＴｉＷ膜をスパッタリング法により作製し、パターニングした。併せて、走査線、及び容量上部電極１０８をパターニングした。
【００３９】
次に、イオン注入法によりゲート絶縁膜１１７の上部から、パターン化されたｐ−Ｓｉ層にＰイオンを注入した。上部にゲート電極がある領域にはＰイオンが注入されず、チャネル領域となる。次に、基板１１６をＮ２雰囲気下で、加熱処理を行い、不純物（Ｐ）を活性化し、不純物活性領域を形成した。その上に、第１層間絶縁膜１１８としてＳｉＮ２膜を成膜した。膜厚は２００ｎｍである。次に、不純物活性領域のゲート絶縁膜１１７及び第１層間絶縁膜１１８に、コンタクトホールを形成した。さらに、第２トランジスタのゲート電極上部の第１層間絶綾膜１１８にコンタクトホールを形成した。
【００４０】
その上に、スパッタリング法にて膜厚５００ｎｍのＡｌ膜を形成する。ホトリソグラフティ工程により信号線１０９、第１電流供給線である電源線を形成する。また、第１トランジスタのソース電極及びドレイン電極、第２トランジスタのソース電極及びドレイン電極を形成する。容量下部電極１０５と第１トランジスタのドレイン電極を接続する。また、第１トランジスタのソース電極と信号線１０９を接続する。また、第１トランジスタのドレイン電極を第２トランジスタのゲート電極に接続する。また、第２トランジスタのドレイン電極を電源線に接続する。また、容量上部電極１０８を電源線に接続する。次に、第２層間絶縁膜層１１９はプラズマ増強化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ法）により、ＳｉＮｘ膜を形成した。膜厚は５００ｎｍである。第２トランジスタのドレイン電極上部にコンタクトホールを設ける。
【００４１】
平坦化層１３６の上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ−Ｎｉ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて反射陰極１１５を形成する。次に、絶縁バンク１２０として、ＰＥＣＶＤ法を用い、ＳｉＮｘを形成した。次に、ＣＦ４＋Ｏ２を用いたドライエッチングにより、絶縁バンク１２０は順テーパに形成した。ドライエッチングにより露出された反射陰極１１５を新生面を出すべく、プラズマエッチング，真空アニール等を行った。そのあとの工程は真空連続蒸着で各層を形成する。
【００４２】
反射陰極１１５上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により０．５ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１．２倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１．２倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。
【００４３】
上部電極である陽極１２５はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩｎ−Ｚｎ−Ｏ膜（以下、ＩＺＯ膜と略記）を形成した。同膜は第二の電極として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０．８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ２混合ガスを雰囲気として真空度０．８Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／ｃｍ２とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極は陽極１２５として機能し、その透過率は８０％であった。次に、スパッタング法により、膜厚５０ｎｍのＳｉＯxＮｙ膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
【００４４】
以上の製造方法をとることにより、発光部の高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧のシフトが減少することを確認した。
【００４５】
ここで、比較のために、比較例１に記載の反射陰極はＡｌ−Ｎｄを用いた有機発光表示装置を作製した。
【００４６】
表１の実施例２と比較例１で作製した表示装置の発光輝度評価した。
【００４７】
表示装置の各素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例２の表示装置は、反射陰極はＡｌ−Ｎｉを用いた。実施例２の表示装置は、輝度が１５００ｃｄ／ｃｍ２と高い発光輝度が得られることがわかった。比較例１の表示装置は、発光輝度は５００ｃｄ／ｃｍ２と低下し、２００ｈ連続通電後、ほとんど発光しなくなることを明らかにした。
【００４８】
また図３に示すように、表示パネルを試作した。メモリセルを内蔵した画素２０１を配列して表示領域２０２を形成し、マトリクスを駆動するために、データ配線にはソフトレジスタ２０４、走査配線には走査駆動回路２０３が接続されている。これらの回路駆動を制御する制御信号及び表示データは、入力配線２５を介して供給する。また画素のＥＬ電源配線２１０及びＥＬコモン配線２１１は一括して画素電源２０６に接続されている。
【００４９】
実施例２で作製した表示装置の発光輝度評価した。表示装置の素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例２の表示装置は、輝度が１５００ｃｄ／ｃｍ２と高い発光輝度である。発光部の高効率により、画素が低電圧になり、画素回路の信頼性が向上できる。画素の低電圧化の可能により、画素電源は小型化ができる。
【００５０】
また、薄膜トランジスタはアモルファスシリコン薄膜トランジスタである。有機発光表示装置の画素領域の断面は実施例２と同じである。ガラスの基板１１６上に減圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ法）を用いて膜厚５０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を形成する。
【００５１】
次に、ａ−Ｓｉ膜を、ドライエッチングでパターン化し、第１トランジスタの活性層，第２トランジスタの活性層、及び容量下部電極１０５を形成した。
【００５２】
次に、プラズマ増強化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ法）を用いゲート絶縁膜１１７として膜厚１００ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。
【００５３】
次に、ゲート電極として膜厚５０ｎｍのＴｉＷ膜をスパッタリング法により作製し、パターニングした。併せて、走査線、及び容量上部電極１０８をパターニングした。
【００５４】
次に、イオン注入法によりゲート絶縁膜１１７の上部から、パターン化されたｐ−Ｓｉ層にＰイオンを注入した。上部にゲート電極がある領域にはＰイオンが注入されず、チャネル領域となる。
【００５５】
次に、基板１１６をＮ２雰囲気下で、加熱処理を行い、不純物（Ｐ）を活性化し、不純物活性領域を形成した。その上に、第１層間絶縁膜１１８としてＳｉＮ２膜を成膜した。膜厚は２００ｎｍである。次に、不純物活性領域のゲート絶縁膜１１７及び第１層間絶縁膜１１８に、コンタクトホールを形成した。さらに、第２トランジスタのゲート電極上部の第１層間絶綾膜１１８にコンタクトホールを形成した。
【００５６】
その上に、スパッタリング法にて膜厚５００ｎｍのＡｌ膜を形成する。ホトリソグラフティ工程により信号線１０９、第一電流供給線である電源線を形成する。また、第１トランジスタのソース電極及びドレイン電極、第２トランジスタのソース電極及びドレイン電極を形成する。容量下部電極１０５と第１トランジスタのドレイン電極を接続する。また、第１トランジスタのソース電極と信号線１０９を接続する。
また、第１トランジスタのドレイン電極を第２トランジスタのゲート電極に接続する。また、第２トランジスタのドレイン電極を電源線に接続する。また、容量上部電極１０８を電源線に接続する。次に、第２層間絶縁膜層１１９はプラズマ増強化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ法）により、ＳｉＮｘ膜を形成した。膜厚は５００ｎｍである。第２トランジスタのドレイン電極上部にコンタクトホールを設ける。
【００５７】
次に平坦化層１３６の上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ−Ｎｄ膜を形成し、次に厚さ１０ｎｍのＭｏ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて２層積層反射陰極１１５を形成する。
【００５８】
次に、絶縁バンク１２０として、ＰＥＣＶＤ法を用い、ＳｉＮｘを形成した。次に、ＣＦ４＋Ｏ２を用いたドライエッチングにより、絶縁バンク１２０は順テーパに形成した。ドライエッチングにより露出された反射陰極１１５を新生面を出すべく、不活性ガスを用いた逆スパッタを行った。そのあとの工程は真空連続蒸着で各層を形成する。反射陰極１１５上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により０．５ｎｍ 形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
【００５９】
その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。
【００６０】
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１．２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩｎ−Ｚｎ−Ｏ膜（以下、ＩＺＯ膜と略記）を形成した。同膜は第二の電極である陽極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０．８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ２混合ガスを雰囲気として真空度００．８Ｐａ、スパッタクリング出力を０．２Ｗ／ｃｍ２とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極は陽極１２５として機能し、その透過率は８０％であった。次に、スパッタング法により、膜厚５０ｎｍのＳｉＯxＮｙ膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
【００６１】
なお、薄膜トランジスタは、ポリシリコン薄膜トランジスタでも良い。
【００６２】
以上の製造方法をとることにより、発光部の高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧のシフトが減少することを確認した。
【００６３】
比較のために、反射陰極はＡｌ−Ｎｄを用いた有機発光表示装置を作製した。
【００６４】
表示装置の発光輝度評価した。表示装置の各素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例３の表示装置は、２層積層反射陰極はＡｌ−Ｎｄ／Ｍｏ（基板側に配置された第１の陰極電極がＡｌ−Ｎｄ、有機層側に配置された第２の陰極電極はＭｏ）を用いた。実施例３の表示装置は、輝度が１２００ｃｄ／ｃｍ２と高い発光輝度が得られることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る有機発光表示素子の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る有機発光表示装置の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る有機発光表示素子の駆動回路の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０５……………………容量下部電極
１０８……………………容量上部電極
１０９……………………信号線
１１０……………………電源線
１１５……………………反射陰極
１１６……………………基板
１１７……………………ゲート絶縁膜
１１８……………………第１層間絶縁膜
１１９……………………第２層間絶縁膜層
１２０……………………絶縁バンク
１２１……………………正孔輸送層
１２２……………………発光層
１２３……………………電子輸送層
１２４……………………電子注入層
１２５……………………陽極
１２６……………………保護層
１２８……………………補助電極
１２９……………………正孔注入層
１３６……………………平坦化層
２０１……………………画素
２０２……………………表示領域
２０３……………………走査駆動回路
２０４……………………シフトレジスタ
２０５……………………入力配線
２０６……………………画素電源
２１０……………………ＥＬ電源配線
２１１……………………ＥＬコモン配線
【図１】
2009004368.tif 000005
【図２】
2009004368.tif 000006
【図３】
2009004368.tif 000007