JP2001230086A

JP2001230086A - アクティブ駆動型有機ｅｌ発光装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001230086A
Application number: JP2000038756A
Authority: JP
Inventors: Chishio Hosokawa; 地潮細川
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2001-08-24
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: WO2001062051A1; KR20070087082A; EP1191820A4; JP4434411B2; US20030151355A1; KR20020000875A; US7994705B2; KR100849314B1; CN1363200A; CN1185909C; EP1191820A1; US7250718B2; US20070247064A1; US20020011783A1; KR100782670B1; EP2262349A1; US6538374B2; KR20080043410A; US20110260167A1; US6933672B2

Abstract

(57)【要約】【課題】開口率を大きくすることができるとともに、
上部電極側から発光を取り出した場合であっても上部電
極の面抵抗を低下させることができ、高輝度、均質輝度
の画像表示が可能な有機アクティブＥＬ発光装置および
その製造方法を提供する。【解決手段】上部電極および下部電極の間に有機発光
媒体を含んでなる有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子を
駆動するための薄膜トランジスターと、を備えたアクテ
ィブ駆動型有機ＥＬ発光装置において、有機ＥＬ素子が
発光した光を、前記上部電極側より取り出すとともに、
上部電極が、透明導電材料からなる主電極と、低抵抗材
料からなる補助電極とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴと称する場合がある。）を備えたアクティブ駆
動型有機ＥＬ発光装置（以下、単に有機ＥＬ装置と称す
る場合がある。）に関する。さらに詳しくは、民生用、
工業用の表示機器、カラーディスプレイ等に好適に用い
られる有機ＥＬ装置に関する。なお、本明細書の特許請
求の範囲や、詳細な説明において、“ＥＬ”と記載して
いるのは、“エレクトロルミネッセンス“のことであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機ＥＬ発光装置（ディスプレ
イ）においては、ＸＹマトリックス電極により単純駆動
させて画像表示を行う方式のいわゆる単純駆動型有機Ｅ
Ｌ発光装置が知られている（特開平２−３７３８５号公
報、特開平３−２３３８９１号公報など）。しかしなが
ら、このような単純駆動型有機ＥＬ発光装置では、いわ
ゆる線順次駆動を行うので、走査線数が数百本ある場合
には、要求される瞬間輝度が、観察輝度の数百倍とな
り、結果として、以下のような問題が生じていた。（１）駆動電圧が、直流定常電圧の場合の２〜３倍以上
と高くなるため、発光効率が低下したり、消費電力が大
きくなる。（２）瞬間的に流れる電流量が数百倍となるため、有機
発光層が劣化しやすい。（３）（２）と同様に、電流量が非常に大きいため、電
極配線における電圧降下が大きくなる。

【０００３】そのため、単純駆動型有機ＥＬ発光装置の
有する問題点を解決するため、ＴＦＴ（thin film tran
sistor）により有機ＥＬ素子を駆動させる各種のアクテ
ィブ駆動型有機ＥＬ発光装置が提案されている（特開平
７−１２２３６０号公報、特開平７−１２２３６１号公
報、特開平７−１５３５７６号公報、特開平８−５４８
３６号公報、特開平７−１１１３４１号公報、特開平７
−３１２２９０号公報、特開平８−１０９３７０号公
報、特開平８−１２９３５９号公報、特開平８−２４１
０４７号公報、特開平８−２２７２７６号公報および特
開平１１−３３９９６８号公報など）。このようなアク
ティブ駆動型有機ＥＬ発光装置の構造例を図１８や図１
９に示すが、かかるアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置
によれば、単純駆動型有機ＥＬ発光装置と比較して、駆
動電圧が大幅に低電圧化し、発光効率が向上し、しか
も、消費電力が低減できること等の効果を得ることがで
きる。

【０００４】しかしながら、このような効果を有するア
クティブ駆動型有機ＥＬ発光装置であっても、以下に示
す（１）〜（３）の問題が生じていた。（１）画素の開口率が小さくなる。アクティブ駆動型有
機ＥＬ発光装置においては、透光性の基板上に、ＴＦＴ
が画素一つに対して少なくとも一つ設けられ、さらにＴ
ＦＴを選択して駆動するために走査電極線や信号電極線
が基板上に多数設けられていた。したがって、透光性基
板側より光を取り出す場合、これらＴＦＴや各種電極線
が光を遮るため、画素の開口率（実際に発光する部分が
画素中に占める割合）が小さくなるという問題が生じ
た。例えば、最近開発されたアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置にあっては、有機ＥＬ素子を定電流で駆動化す
るためのＴＦＴが前記二つのＴＦＴに加えて複数設けら
れているため、開口率がますます小さくなっている（約
３０％以下）。その結果、開口率に応じて、有機発光媒
体を流れる電流密度が大きくなり、有機ＥＬ素子の寿命
が短くなるという問題が生じていた。

【０００５】この点、図１０、図１１および図１８を参
照してより詳細に説明する。図１０は、図１８に示すア
クティブ駆動型有機ＥＬ発光装置１００をスイッチ駆動
させるための回路図を示しているが、基板上にゲートラ
イン（走査電極線）５０（図１８では１０８）と、ソー
スライン（信号電極線）５１とがそれぞれ形成してあ
り、ＸＹマトリックス状をなしていることを表してい
る。また、ソースライン（信号電極線）５１と平行に、
共通電極線５２が設けてある。そして、これらのゲート
ライン５０およびソースライン５１には、一画素あた
り、第１のＴＦＴ５５および第２のＴＦＴ５６とが設け
てある。また、第２のＴＦＴ５６のゲート側と共通電極
線５２との間には、当該ゲート電圧を一定にホールドす
るためのコンデンサー５７が連結してある。したがっ
て、図１０に示す回路図に示される第２のＴＦＴ５６の
ゲートにコンデンサー５７により維持された電圧を印加
し、スイッチングすることにより、結果として、有機Ｅ
Ｌ素子２６を効果的に駆動することができる。なお、図
１１に示す平面図は、図１０に示す回路図に準拠したス
イッチ部等の平面方向の透視図である。よって、図１８
に示すアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置１００におい
ては、下部電極（ＩＴＯ、インジウムチンオキサイド）
１０２側、すなわち基板１０４側からＥＬ発光を取り出
す場合には、ＴＦＴ１０６、ゲートライン１０８、ソー
スライン（図示せず。）等がＥＬ発光を遮るため、画素
における開口率が小さくなるという問題があった。な
お、図１９に示すような、ＴＦＴ２００と、有機ＥＬ素
子２０２とを、同一平面上に配置したアクティブ駆動型
有機ＥＬ発光装置２０４にあっては、ＴＦＴ２００等が
ＥＬ発光を遮ることはないが、図１８に示すアクティブ
駆動型有機ＥＬ発光装置１００と比較して、さらに画素
における開口率が低下することになる。

【０００６】（２）上部電極の面抵抗が大きい。一方、
基板の反対側、すなわち上部電極側から光を取り出す場
合には、ＴＦＴ等により遮蔽されずに、開口率が大きい
まま、高輝度の画像が得られる可能性がある。しかしな
がら、上部電極側からＥＬ発光を取り出す場合、効率的
に外部にＥＬ発光を取り出すために、上部電極を透明導
電材料で形成する必要があった。そのため、上部電極の
面抵抗が例えば２０Ω／□を超える値となり、結果とし
て、大面積表示をする際に大きな問題が生じることとな
った。例えば、対角サイズが２０インチ（縦横比３：
４）のＥＬ発光装置を全面、輝度３００ｎｉｔで発光し
ようとすると、有機発光媒体に、１０ｃｄ／Ａ（単位電
流あたりの光量を示す。）の高い発光効率を有する有機
発光材料を用いたとしても３６００ｍＡの大電流を上部
電極に流す必要が生じた。

【０００７】より具体的には、上部電極の抵抗による電
圧降下の値は、Σｎｉｒで表され、下式に基づいて計算
される。 Σｎｉｒ＝１／２×Ｎ（Ｎ＋１）ｉｒＮ：横方向の全画素数×１／２ｒ：一画素における上部電極の抵抗値（Ω）ｉ：一画素に流れる定電流値（Ａ）したがって、例えば、発光効率を１０ｃｄ／Ａ、発光輝
度を３００ｎｉｔ、画素形状を２００×６００μm角、
上電極の面抵抗を２０Ω／□とすると、画素電流値は
３．６×１０^-6Ａとなり、しかも横方向の全画素数を２
０００とすると、横方向の電圧降下は１２Ｖ（１／２×
１０００×１０００×３．６×１０^-6×２０×１／３）
となり、定電流駆動を行う際の駆動回路の電圧許容範囲
（１０Ｖ）を超えることになる。よって、実質的に、上
記条件で発光させることは困難であった。すなわち、上
部電極の面抵抗が大きいと、それに対応して特に画面中
央部の電圧降下が大きくなり、結果として、発光輝度が
著しく低下するという問題が顕在化した。なお、画素ご
とに定電流（一定輝度）となるように回路を用いて補正
することも試みられているが、それでは不十分であっ
た。

【０００８】（３）製造上、上部電極における抵抗値の
制御が困難である。対角サイズが数インチ〜１０インチ
級のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置の上部電極にお
いて、ＩＴＯや、ＺｎＯの一般的材料を用いて比抵抗を
低抵抗値、例えば、１×１０^-3Ω・ｃｍ以下の値とする
には、加熱温度を２００℃以上の値とする必要があるこ
とが知られている。しかるに、有機発光媒体の耐熱性
は、通常２００℃以下であるため、加熱温度をそれ以下
の低温とする必要がある。したがって、上部電極の比抵
抗の値を制御できずに、１×１０^-3Ω・ｃｍを超える場
合があり、結果として、面抵抗が２０Ω／□を超える高
い値になるという問題が見られた。また、有機発光媒体
上にＩＴＯやＩＺＯ等の酸化物を用いて上部電極を形成
する際に、スパッタリングにプラズマを用いた場合に
は、有機発光媒体がプラズマで損傷を受けるという問題
も見られた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
に鑑みなされたものであり、有機ＥＬ素子を駆動するた
めのＴＦＴを設けた場合であっても、各画素における開
口率を大きくすることができ、かつ、上部電極側から発
光を取り出した場合であっても上部電極の面抵抗を低下
させることができる有機アクティブＥＬ発光装置であっ
て、高輝度、均質輝度の画像表示が可能な有機アクティ
ブＥＬ発光装置、およびそのような有機アクティブＥＬ
発光装置を効率的に製造することが可能な製造方法を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上部電
極と下部電極との間に有機発光媒体を含んでなる有機Ｅ
Ｌ素子と、この有機ＥＬ素子を駆動するためのＴＦＴ
と、を備えたアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置におい
て、有機ＥＬ素子が発光した光（ＥＬ発光）を、上部電
極側より取り出すとともに、上部電極が、透明導電材料
（透明半導体材料を含む。）からなる主電極と、低抵抗
材料からなる補助電極とから構成してあることを特徴と
している。このように構成すると、ＴＦＴを設けた場合
であっても開口率を大きくすることができるとともに、
上部電極側から発光を取り出した場合であっても上部電
極の面抵抗を低下させることができる。また、輝度向上
を図ることができ、さらには、有機発光媒体に流れる電
流密度が低減できるため、有機発光媒体の寿命を著しく
伸ばすことができる。

【００１１】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、薄膜トランジスターおよ
び画素の選択手段用トランジスターから構成された電気
スイッチと、当該電気スイッチを駆動するための走査電
極線および信号電極線と、を有することが好ましい。す
なわち、例えばＸＹマトリックス状に配設された走査電
極線および信号電極線並びに、これらの電極線に電気接
続されたＴＦＴと、画素の選択手段用トランジスターと
から構成された電気スイッチを有することが好ましい。
このように構成すると、任意の画素を選択するととも
に、走査電極線および信号電極線を介して、走査信号パ
ルスおよび信号パルスを印加し、ＴＦＴを含む電気スイ
ッチのスイッチ動作を行うことにより、有機ＥＬ素子を
効率的に駆動させることができる。

【００１２】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、透明導電材料が、導電性
酸化物、光透過性金属膜、非縮退の半導体、有機導電
体、および半導性炭素化合物からなる群から選択された
少なくとも一つの材料であることが好ましい。すなわ
ち、上部電極の面抵抗を低減できるので、主電極におい
ては、従来用いられてきた透明導電材料のみならず、そ
れ以外の透明導電材料についても使用できるようにな
り、上記透明導電材料についても使用することが可能に
なった。例えば、非縮退の半導体等であって、好ましく
は２００℃以下で、さらに好ましくは１００℃以下の低
温で成膜が可能な材料を使用することができるため、成
膜時の有機層の熱損傷を小さくすることができる。ま
た、有機導電体、および半導性炭素化合物等を使用する
ことにより、低温での蒸着または湿式コーティングが可
能となる。

【００１３】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極が、平面内にお
いて周期的に配置されていることが好ましい。例えば、
補助電極をマトリックス状や、ストライプ状等に配置す
ることにより、上部電極を均一に、しかも効果的に低抵
抗化することができる。

【００１４】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極の断面形状が、
オーバーハング状であることが好ましい。このように構
成すると、補助電極上に絶縁性の有機層が積層されてい
たとしても、オーバーハング（逆テーパ等も含む。）し
た上方部の下方に位置する部位を利用して、上部電極に
対して確実に電気接続することができる。

【００１５】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極が、下部補助電
極と上部補助電極とからなることが好ましい。このよう
に補助電極を構成することにより、下部補助電極または
上部補助電極を利用して、主電極に対して容易に電気接
続することができる。また、このように下部補助電極
と、上部補助電極とに分離してあるため、オーバーハン
グ形状を容易に形成することができる。

【００１６】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極における下部補
助電極および上部補助電極が、エッチング速度が異なる
構成材料から構成してあることが好ましい。このように
構成することにより、エッチング法により、オーバーハ
ング形状を容易に形成することができる。

【００１７】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極における下部補
助電極および上部補助電極あるいはいずれか一方を、主
電極に対して電気接続してあることが好ましい。このよ
うに構成することにより、主電極に対してより容易かつ
確実に電気接続することでき、結果として上部電極の低
抵抗化を図ることができる。

【００１８】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極が、有機ＥＬ素
子を形成するための層間絶縁膜上、下部電極を電気絶縁
するための電気絶縁膜上、あるいはＴＦＴを電気絶縁す
るための電気絶縁膜上にそれぞれ形成してあることが好
ましい。このように構成することにより、画素における
開口率をより広くすることができる。

【００１９】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、ＴＦＴの活性層が、ポリ
シリコンから形成してあることが好ましい。ポリシリコ
ンからなる活性層は、通電量に対して、好ましい耐性を
有するため、このように構成することにより、耐久性の
高いＴＦＴを有するアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置
とすることができる。

【００２０】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、ＴＦＴ上に、層間絶縁膜
が形成してあるとともに、当該層間絶縁膜上に有機ＥＬ
素子の下部電極が設けられており、かつ、ＴＦＴと下部
電極とが層間絶縁膜に設けたビアホールを介して電気接
続してあることが好ましい。このように構成することに
より、ＴＦＴと、有機ＥＬ素子との間で、優れた電気絶
縁性を得ることができる。

【００２１】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、主電極に対して、補助電
極から電荷を注入し、基板の主表面に対して平行に輸送
した後、有機発光媒体に対して注入することが好まし
い。このように構成することにより、主電極に対し非金
属の化合物を採用することができ、主電極の透明性を向
上させることができる。なお、ここで非金属の化合物と
は、例えば、後述の非縮退の半導体、有機導伝体または
半導体の炭素化合物を意味する。

【００２２】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、主電極の面抵抗を１Ｋ〜
１０ＭΩ／□の範囲内の値とすることが好ましい。ま
た、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置を構成
するにあたり、補助電極の面抵抗を０．０１〜１０Ω／
□の範囲内の値とすることが好ましい。このような構成
をそれぞれの電極がとることにより、高い発光輝度を与
える電流を通電できるとともに、上部電極の面抵抗を確
実に低下させることができる。

【００２３】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、上部電極側に、取り出さ
れた発光を色変換するためのカラーフィルターおよび蛍
光膜あるいはいずれか一方の部材が設けてあることが好
ましい。このように構成することにより、上部電極から
取り出された発光をカラーフィルター又は蛍光膜で色変
換して、フルカラー表示を行うことができる。

【００２４】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、カラーフィルターまたは
蛍光膜の一部にブラックマトリックスが形成してあり、
当該ブラックマトリックスと、補助電極とが垂直方向に
おいて重なることが好ましい。このように構成すること
により、ブラックマトリックスにより補助電極の外光反
射を効率的に抑えることができるとともに、開口率を広
くすることができる。

【００２５】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極が、主電極上に
形成してあるとともに、補助電極の面積を主電極の面積
よりも小さくしてあることが好ましい。このように構成
することにより、主電極を形成した後に、補助電極を形
成することができるため、補助電極の形成がより容易と
なる。

【００２６】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極が、周囲を覆う
封止部材に埋設して設けてあることが好ましい。このよ
うに構成することにより、補助電極の厚さにより有機Ｅ
Ｌ発光装置の厚さが余分に厚くなることがない。また、
補助電極を予め封止部材に形成することができるので、
封止部材による封止と、補助電極と、主電極との電気接
続を同時に実施することができる。

【００２７】また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を構成するにあたり、補助電極が、周囲を覆う
封止部材と、主電極との間に、密着配置してあることが
好ましい。このように構成することにより、封止部材に
よる封止と、補助電極と、主電極との電気接続を同時に
実施することができる。

【００２８】また、本発明の別の態様は、アクティブ駆
動型有機ＥＬ発光装置を構成するにあたり、上部電極と
下部電極との間に有機発光媒体を含んでなる有機ＥＬ素
子と、この有機ＥＬ素子を駆動するためのＴＦＴとを基
板上に備えたアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置の製造
方法であり、有機ＥＬ素子を形成する工程と、ＴＦＴを
形成する工程とを含むとともに、当該有機ＥＬ素子を形
成する工程内で、下部電極および有機発光媒体を形成し
た後、透明導電材料（透明半導体材料を含む。）から主
電極を形成し、さらに低抵抗材料から補助電極を形成し
て上部電極とすることを特徴としている。このように実
施すると、ＴＦＴを設けた場合であっても開口率が大き
く、かつ、上部電極側から発光を取り出した場合であっ
ても上部電極の面抵抗が低いアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置を効果的に提供することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について具体的に説明する。なお、参照する
図面は、この発明が理解できる程度に各構成成分の大き
さ、形状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎな
い。したがって、この発明は図示例にのみ限定されるも
のではない。また、図面では、断面を表すハッチングを
省略する場合がある。

【００３０】［第１の実施形態］第１の実施形態のアク
ティブ駆動型有機ＥＬ発光装置は、図１に示すように、
基板１０上に、電気絶縁膜１２に埋設されたＴＦＴ１４
と、このＴＦＴ１４の上方に設けられた層間絶縁膜（平
坦化膜）１３と、上部電極２０および下部電極２２の間
に有機発光媒体２４を含んで構成した有機ＥＬ素子２６
と、ＴＦＴ１４および有機ＥＬ素子２６を電気接続する
ための電気接続部２８と、を備えたアクティブ駆動型有
機ＥＬ発光装置６１である。そして、第１の実施形態で
は、有機ＥＬ素子２６の発光（ＥＬ発光）を、上部電極
２０の側から取り出すとともに、上部電極２０を低抵抗
化するために、当該上部電極２０を透明導電材料からな
る主電極１６と、低抵抗材料からなる補助電極１８とか
ら構成してあることを特徴としている。以下、第１の実
施形態において、図２を適宜参照しながら、その構成要
素等について説明する。なお、図２には、図１に示す層
間絶縁膜（平坦化膜）１３を除いた構成のアクティブ駆
動型有機ＥＬ発光装置６２を示すが、図２においては、
ＴＦＴ１４を埋設するための電気絶縁膜１２が層間絶縁
膜の役割を果たしている。

【００３１】１．基板有機ＥＬ表示装置における基板（支持基板と称する場合
がある。）は、有機ＥＬ素子や、ＴＦＴ等を支持するた
めの部材であり、そのため機械的強度や、寸法安定性に
優れていることが好ましい。このような基板としては、
具体的には、ガラス板、金属板、セラミックス板、ある
いはプラスチック板（ポリカーボネート樹脂、アクリル
樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等）等
を挙げることができる。また、これらの材料からなる基
板は、有機ＥＬ表示装置内への水分の侵入を避けるため
に、さらに無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布した
りして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ま
しい。特に、有機発光媒体への水分の侵入を避けるため
に、基板における含水率およびガス透過係数を小さくす
ることが好ましい。具体的に、支持基板の含水率を０．
０００１重量％以下の値およびガス透過係数を１×１０
^-13ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ．ｃｍＨｇ以下の値とす
ることがそれぞれ好ましい。なお、本発明では、基板と
反対側、すなわち、上部電極側からＥＬ発光を取り出す
ため、基板は必ずしも透明性を有する必要はない。

【００３２】２．有機ＥＬ素子（１）有機発光媒体有機発光媒体は、電子と正孔とが再結合して、ＥＬ発光
が可能な有機発光層を含む媒体と定義することができ
る。かかる有機発光媒体は、例えば、陽極上に、以下の
各層を積層して構成することができる。有機発光層正孔注入層／有機発光層有機発光層／電子注入層正孔注入層／有機発光層／電子注入層有機半導体層／有機発光層有機半導体層／電子障壁層／有機発光層正孔注入層／有機発光層／付着改善層これらの中で、の構成が、より高い発光輝度が得ら
れ、耐久性にも優れていることから通常好ましく用いら
れる。

【００３３】構成材料有機発光媒体における発光材料としては、例えば、ｐ−
クオーターフェニル誘導体、ｐ−クィンクフェニル誘導
体、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾイミダゾール系
化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、金属キレート化
オキシノイド化合物、オキサジアゾール系化合物、スチ
リルベンゼン系化合物、ジスチリルピラジン誘導体、ブ
タジエン系化合物、ナフタルイミド化合物、ペリレン誘
導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペ
ンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルア
ミン誘導体、クマリン系化合物、芳香族ジメチリディン
系化合物、８−キノリノール誘導体を配位子とする金属
錯体、ポリフェニル系化合物等の１種単独または２種以
上の組み合わせが挙げられる。

【００３４】また、これらの有機発光材料のうち、芳香
族ジメチリディン系化合物としての、４，４´−ビス
（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル
（ＤＴＢＰＢＢｉと略記する。）や、４，４´−ビス
（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ
と略記する。）およびこれらの誘導体がより好ましい。
さらに、ジスチリルアリーレン骨格等を有する有機発光
材料をホスト材料とし、当該ホスト材料に、ドーパント
としての青色から赤色までの強い蛍光色素、例えばクマ
リン系材料、あるいはホストと同様の蛍光色素をドープ
した材料を併用することも好適である。より具体的に
は、ホスト材料として、上述したＤＰＶＢｉ等を用い、
ドーパントとして、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノベンゼン
（ＤＰＡＶＢと略記する。）等を用いることが好まし
い。

【００３５】また、有機発光媒体における正孔注入層に
は、１×１０⁴〜１×１０⁶Ｖ／ｃｍの範囲の電圧を印加
した場合に測定される正孔移動度が、１×１０^-6ｃｍ²
／Ｖ・秒以上であって、イオン化エネルギーが５．５ｅ
Ｖ以下である化合物を使用することが好ましい。このよ
うな正孔注入層を設けることにより、有機発光層への正
孔注入が良好となり、高い発光輝度が得られたり、ある
いは、低電圧駆動が可能となる。このような正孔注入層
の構成材料としては、具体的に、ポルフィリン化合物、
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、縮合芳香族環化合物、例
えば、４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フ
ェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＤと略記する。）や、
４，４´，４´´−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニ
ル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（ＭＴ
ＤＡＴＡと略記する。）等の有機化合物が挙げられる。
また、正孔注入層の構成材料として、ｐ型−Ｓｉやｐ型
−ＳｉＣ等の無機化合物を使用することも好ましい。な
お、上述した正孔注入層と、陽極層との間、あるいは、
上述した正孔注入層と、有機発光層との間に、導電率が
１×１０^-10Ｓ／ｃｍ以上の有機半導体層を設けること
も好ましい。このような有機半導体層を設けることによ
り、さらに有機発光層への正孔注入がより良好となる。

【００３６】また、有機発光媒体における電子注入層に
は、１×１０⁴〜１×１０⁶Ｖ／ｃｍの範囲の電圧を印加
した場合に測定される電子移動度が、１×１０^-6ｃｍ²
／Ｖ・秒以上であって、イオン化エネルギーが５．５ｅ
Ｖを超える化合物を使用することが好ましい。このよう
な電子注入層を設けることにより、有機発光層への電子
注入が良好となり、高い発光輝度が得られたり、あるい
は、低電圧駆動が可能となる。このような電子注入層の
構成材料としては、具体的に、８−ヒドロキシキノリン
の金属錯体（Ａｌキレート：Ａｌｑ）、またはその誘導
体、あるいは、オキサジアゾール誘導体等が挙げられ
る。

【００３７】また、有機発光媒体における付着改善層
は、かかる電子注入層の一形態とみなすことができ、す
なわち、電子注入層のうち、特に陰極との接着性が良好
な材料からなる層であり、８−ヒドロキシキノリンの金
属錯体またはその誘導体等から構成することが好まし
い。なお、上述した電子注入層に接して、導電率が１×
１０^-10Ｓ／ｃｍ以上の有機半導体層を設けることも好
ましい。このような有機半導体層を設けることにより、
さらに有機発光層への電子注入性が良好となる。

【００３８】厚さまた、有機発光媒体の厚さについては特に制限はない
が、例えば、厚さを５ｎｍ〜５μｍの範囲内の値とする
ことが好ましい。この理由は、有機発光媒体の厚さが５
ｎｍ未満となると、発光輝度や耐久性が低下する場合が
あり、一方、有機発光媒体の厚さが５μｍを超えると、
印加電圧の値が高くなる場合があるためである。したが
って、有機発光媒体の厚さを１０ｎｍ〜３μｍの範囲内
の値とすることがより好ましく、２０ｎｍ〜１μｍの範
囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００３９】（２）上部電極構成１第１の実施形態において、図１に示すように、上部電極
２０を、透明導電材料からなる主電極１６と、低抵抗材
料からなる補助電極１８とから構成してあることを特徴
としている。このように主電極１６のみならず、低抵抗
材料からなる補助電極１８を設けることにより、上部電
極２０の面抵抗を著しく低減することができる。したが
って、有機ＥＬ素子２６を、低電圧で駆動することがで
き、消費電力を低減することができる。また、図１に示
す主電極１６は、透明導電材料、例えば透過率が１０％
以上の材料であって、好ましくは透過率が６０％以上の
材料から構成してあるため、当該主電極１６を通してＥ
Ｌ発光を外部に効果的に取り出すことができる。したが
って、ＴＦＴ１４等を設けた場合であっても、画素３１
における開口率を大きくすることができる。

【００４０】構成２また、図１３〜図１５に示すように、上部電極２０にお
ける補助電極１８の構成として、当該補助電極１８を、
上部補助電極１７と、下部補助電極１９とから構成して
あることが好ましい。このように構成することにより、
上部補助電極１７が電気絶縁されていたとしても、下部
補助電極１９において、主電極１６と電気接続すること
ができ、逆に下部補助電極１９が電気絶縁されていたと
しても、上部補助電極１７において、主電極１６と電気
接続することができる。また、このように構成すること
により、異なる構成材料を用いてそれぞれ形成すること
ができるため、補助電極１８と主電極１６との電気接続
がより確実になる。例えば、透明酸化物導電材料からな
る主電極１６と、金属材料からなる補助電極１８とを直
接電気接続するよりも、金属に対しても、透明酸化物導
電材料に対しても比較的電気接続性が良好な半導体材
料、例えば、非結晶性無機酸化物であるインジウム亜鉛
酸化物（ＩＺＯ）からなる下部補助電極１９を介して、
金属材料からなる上部補助電極１７と電気接続したほう
が、主電極１６との電気接続がより確実になるためであ
る。さらに、このように構成することにより、エッチン
グ特性が異なる構成材料を用いてそれぞれ形成すること
ができるため、後述するように補助電極１８の断面形状
を容易にオーバーハング状とすることができる。

【００４１】構成３また、図１３〜図１６に示すように、上部電極２０にお
ける補助電極１８の構成として、当該補助電極１８の断
面形状をオーバーハング状とすることが好ましい。この
理由は、補助電極１８上に絶縁膜が積層されていたとし
ても、オーバーハングした下部において、主電極１６に
対して電気接続することができるためである。すなわ
ち、補助電極１８を形成した後に、絶縁膜や有機発光媒
体を蒸着法等により形成し、さらに主電極１６を形成す
ると、補助電極１８上に絶縁膜が被覆してしまい、補助
電極１８と主電極１６とを電気接続するのが困難となる
場合がある。それに対して、補助電極１８の断面形状が
オーバーハング状であれば、絶縁膜を蒸着等した場合で
あっても、補助電極１８の側面には絶縁膜が付着しにく
いので、この露出した補助電極１８の側面を利用して、
主電極１６に対して確実に電気接続することが可能とな
る。例えば、図１４において、上部補助電極１７が、有
機発光媒体２４等により電気絶縁されているものの、下
部補助電極１９において、主電極１６と電気接続してあ
るのは、補助電極１８のこの構成に由来した接続容易性
を示している。

【００４２】なお、補助電極１８の断面形状をオーバー
ハング状とするには、上述したように、補助電極１８を
下部補助電極１９と上部補助電極１７とから構成し、下
部補助電極１９および上部補助電極１７に、それぞれエ
ッチング速度が異なる構成材料から形成することによ
り、容易に形成することができる。具体的に、下部補助
電極１７をＡｌやＡｌ合金等の金属材料から形成し、上
部補助電極１７をシリカ、アルミナ、窒化Ｓｉ、窒化Ｃ
ｒ、窒化Ｔａ、窒化Ｗ等の非金属材料から形成すること
が好ましい。したがって、例えば、下部補助電極１９を
Ａｌ、上部補助電極１７をＣｒからそれぞれ形成し、次
いでフォトリソグラフィー法によりＣｒを硝酸セリウム
アンモニウム溶液でエッチングした後、さらにＡｌを燐
酸、硝酸、酢酸の混合溶液でエッチングすることによ
り、下部補助電極１９のＡｌのみがオーバーエッチング
されるため、オーバーハングを容易に得ることができ
る。このようなオーバーハングの例を図１３〜図１６に
示す。各種形状が可能であり、下部補助電極１９と上部
補助電極１７とからなる２層構成のオーバーハング状の
補助電極１８のほか、図１６（ｅ）に示すように３層構
成のオーバーハング状の補助電極１８も可能である。な
お、図１３〜図１６中の矢印は、オーバーハングの突出
方向を示している。

【００４３】構成４また、図４に示すように、上部電極２０における補助電
極１８の構成として、当該補助電極１８を平面視した場
合に、平面内において周期的に配置してあることが好ま
しい。これにより大幅かつ均一に上部電極の低抵抗化が
実現できるし、また、補助電極１８を周期的に配置する
ことにより、形成することも容易となる。

【００４４】構成５また、図１および図２に示すように、上部電極２０にお
ける補助電極１８の構成として、当該補助電極１８を、
平面視した場合に、隣接する下部電極２２の間に配置し
てあることが好ましい。例えば、図２において、点線で
示す隣接する画素３１と画素３１との間に補助電極１８
が設けてあるのは、このことを示している。すなわち、
このように補助電極１８を配置すると、画素３１におけ
る開口率を狭めることがなく、より高い発光輝度を得る
ことができる。なお、補助電極１８の他の配置例とし
て、図５に示すカラーフィルタまたは蛍光膜６０ととも
に、下部電極２２間に相当する垂直方向位置に、ブラッ
クマトリックス（遮光部）が設けてある場合には、当該
ブラックマトリックスの遮光部と、補助電極とが垂直方
向において重なるように、補助電極１８を配置すること
が好ましい。このように構成すると、ブラックマトリッ
クスを配置した場合であっても、画素における開口率を
狭めることがなく、また、補助電極における反射光を有
効に防止することができる。

【００４５】構成６また、図１および図２に示すように、上部電極２０にお
ける補助電極１８の構成として、ＴＦＴ１４を電気絶縁
するための電気絶縁膜１２および層間絶縁膜（平坦化
膜）１３、あるいはいずれか一方の絶縁膜１２、１３上
に、補助電極１８を設けることが好ましい。このように
構成すると、補助電極とＴＦＴに関係する配線との間で
形成される電気容量を低減できるため、有機ＥＬ素子の
スイッチング動作を早めることができる。また、図３に
示すように、補助電極１８の別な配置構成として、隣接
する下部電極２２の間に、層間絶縁膜１３とは異なる電
気絶縁膜２５を配置し、その絶縁膜２５上に補助電極１
８を設けることが好ましい。このように構成すると、下
部電極２２の段差で生じる上部電極２０との短絡やリー
クが減少し、画素欠陥を減らすことができる。さらに、
図６に示すように、補助電極１８の配置構成として、補
助電極１８が、主電極１６上に形成してあるとともに、
補助電極１８の面積を主電極１６の面積よりも小さくし
てあることが好ましい。このように構成すると、画素に
おける開口率を狭めることがなく、補助電極の形成や、
補助電極の面抵抗の調整がより容易となる。なお、言う
までもなく、上述した層間絶縁膜等に対する配置に関す
る構成６は、補助電極１８が、隣接する下部電極２２の
間に配置してあることから、構成５の配置構成も満足す
るものである。

【００４６】構成材料１図１等における上部電極２０（主電極１６および補助電
極１８）は、有機ＥＬ素子の構成に応じて陽極層あるい
は陰極層に該当するが、陽極層の場合には、正孔の注入
が容易なために仕事関数の大きい構成材料、例えば、
４．０ｅＶ以上の構成材料を使用することが好ましく、
陰極層の場合には、電子の注入が容易なために仕事関数
の小さい構成材料、例えば、４．０ｅＶ未満の構成材料
を使用することが好ましい。一方、第１の実施形態にお
いて、外部に発光を取り出すために、上部電極２０のう
ち、主電極１６の構成材料は、所定の透明性を有してい
なければならない。したがって、上部電極２０が、陽極
層に該当する場合、具体的に、主電極１６の構成材料と
して、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜
鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム銅（ＣｕＩｎ）、酸化
スズ（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アンチモ
ン（Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_４、Ｓｂ_２Ｏ_５）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）等の一種単独、あるいは２種以上
組み合わせが挙げられる。なお、主電極１６の透明性を
損なわない範囲で低抵抗化を図るために、Ｐｔ、Ａｕ、
Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔａ、Ａｌ等の金属を一種単
独、あるいは２種以上組み合わせて添加することも好ま
しい。

【００４７】また、第１の実施形態では、上述した透明
性材料ばかりでなく、補助電極１８により上部電極２０
の面抵抗を低減できるので、主電極１６については、光
透過性金属膜、非縮退の半導体、有機導電体、半導性炭
素化合物等からなる群から選択される少なくとも一つの
構成材料から選択することができる。例えば、有機導電
体としては、導電性共役ポリマー、酸化剤添加ポリマ
ー、還元剤添加ポリマー、酸化剤添加低分子または還元
剤添加低分子であることが好ましい。なお、有機導電体
に添加する酸化剤としては、ルイス酸、例えば塩化鉄、
塩化アンチモン、塩化アルミなどが挙げられる。また、
同様に、有機導電体に添加する還元剤としては、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ化合
物、アルカリ土類化合物、または希土類化合物などが挙
げられる。さらに、導電性共役ポリマーとしては、ポリ
アニリンおよびその誘導体、ポリチオフェン及びその誘
導体、ルイス酸添加アミン化合物層等などが挙げられ
る。また、非縮退の半導体としては、具体的に、酸化
物、窒化物、またはカルコゲナイド化合物であることが
好ましい。また、炭素化合物としては、具体的に、非晶
質Ｃ、グラファイト、またはダイヤモンドライクＣであ
ることが好ましい。さらに、無機半導体としては、具体
的に、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳ
Ｓｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳＳｅ等であ
ることが好ましい。

【００４８】構成材料２図１等に示す補助電極１８は、低抵抗材料から構成する
必要があるが、例えば、比抵抗が１×１０^-5〜１×１０
^-3Ω・ｃｍの範囲内の値である低抵抗材料を使用するこ
とが好ましい。この理由は、かかる比抵抗が１×１０^-5
Ω・ｃｍ未満となる材料は、実現が困難であるためであ
り、一方、比抵抗が１×１０^-3Ω・ｃｍを超えると、上
部電極の低抵抗化が困難となる場合があるためである。
したがって、補助電極を構成する低抵抗材料の比抵抗を
２×１０^-5〜５×１０ ^-4Ω・ｃｍの範囲内の値とするこ
とがより好ましく、２×１０^-5〜１×１０^-4Ω・ｃｍの
範囲内の値とすることがさらに好ましい。また、補助電
極１８の面抵抗（シート抵抗）を０．０１〜１０Ω／□
の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かか
る面抵抗が０．０１Ω／□未満となると、厚膜化する必
要があったり、使用材料が過度に制限される場合がある
ためであり、一方、面抵抗が１０Ω／□を超えると、上
部電極の低抵抗化が困難となったり、過度に薄くなり形
成が困難となる場合があるためである。したがって、補
助電極の面抵抗を０．０１〜１０Ω／□の範囲内の値と
することがより好ましく、０．０１〜５Ω／□の範囲内
の値とすることがさらに好ましい。

【００４９】また、補助電極１８を構成する好ましい低
抵抗材料としては、配線電極に用いられる各種金属が好
適に用いられる。具体的に、Ａｌ、Ａｌと遷移金属（Ｓ
ｃ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｄ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、ＰｔおよびＷ等）との合
金、Ｔｉまたは窒化チタン（ＴｉＮ）等の１種単独また
は２種以上を組み合わせて含有するのが好ましい。ま
た、かかる低抵抗材料としては、Ａｌ、あるいはＡｌと
遷移金属との合金がより好ましいが、Ａｌと遷移金属と
の合金を使用する場合には、遷移金属の含有量を１０原
子％（ａｔ．％またはａｔｍ％と称する場合がある。）
以下の値、より好ましくは５原子％以下の値、さらに好
ましくは２原子％以下の値とするとよい。この理由は、
遷移金属の含有量が少ないほど、補助電極の面抵抗を低
下させることができるためである。また、上述した金属
を主成分として用いる場合、Ａｌであれば９０〜１００
原子％、Ｔｉであれば９０〜１００原子％、ＴｉＮであ
れば９０〜１００原子％の範囲内となるようにそれぞれ
使用することが好ましい。また、これらの金属を２種以
上用いる場合の混合比は任意であるが、例えば、Ａｌと
Ｔｉとを混合使用する場合には、Ｔｉの含有量を１０原
子％以下の値とすることが好ましい。さらに、これらの
金属からなる含有層を複数積層して、補助電極１８とし
てもよい。

【００５０】厚さまた、図１等に示す主電極１６や補助電極１８の厚さ
は、面抵抗等を考慮して定めることが好ましいが、具体
的に、主電極１６や補助電極１８の厚さを、それぞれ５
０ｎｍ以上の値とするのが好ましく、１００ｎｍ以上の
値とするのがより好ましく、１００〜５，０００ｎｍの
範囲内の値とすることがさらに好ましい。この理由は、
主電極１６や補助電極１８の厚さをこのような範囲内の
値とすることにより、均一な厚さ分布や、発光（ＥＬ発
光）において６０％以上の透過率が得られる一方、主電
極１６や補助電極１８からなる上部電極２０の面抵抗を
１５Ω／□以下の値、より好ましくは、１０Ω／□以下
の値とすることができるためである。

【００５１】（３）下部電極構成材料図１等に示す下部電極２２についても、有機ＥＬ表示装
置の構成に応じて陽極層または陰極層に該当するが、例
えば陰極層に該当する場合、仕事関数の小さい（例え
ば、４．０ｅＶ未満）金属、合金、電気電導性化合物ま
たはこれらの混合物あるいは含有物を使用することが好
ましい。具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウ
ム合金、セシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシ
ウム−銀合金、アルミニウム、酸化アルミニウム、アル
ミニウム−リチウム合金、インジウム、希土類金属、こ
れらの金属と有機発光媒体材料との混合物、およびこれ
らの金属と電子注入層材料との混合物等からなる電極材
料を単独で使用するか、あるいはこれらの電極材料を２
種以上組み合わせて使用することが好ましい。なお、本
発明では、上部電極２０の側から発光を取り出すので、
下部電極２２の構成材料については、必ずしも透明性を
有する必要はない。むしろ１つの好ましい形態として
は、光吸収性の導伝材料から形成することである。この
ように構成するとと有機ＥＬ表示装置のコントラストを
より向上させることができる。また、この場合の好まし
い光吸収性の導伝材料としては、半導性の炭素材料、有
色性の有機化合物、または前述した還元剤および酸化剤
の組み合せの他、有色性の導電性酸化物（ＶＯ_ｘ，Ｍｏ
Ｏ_ｘ，ＷＯ_ｘ等の遷移金属酸化物）が好適に挙げられ
る。

【００５２】厚さまた、下部電極２２の厚さについても、上部電極２０と
同様に、特に制限されるものではないが、具体的に１０
〜１、０００ｎｍの範囲内の値とするのが好ましく、１
０〜２００ｎｍの範囲内の値とするのがより好ましい。

【００５３】（４）層間絶縁膜図１に示す有機ＥＬ表示装置に６１おける層間絶縁膜
（電気絶縁膜）１３は、有機ＥＬ素子２６の近傍または
周辺に存在し、有機ＥＬ表示装置６１全体としての高精
細化、有機ＥＬ素子２６の下部電極２２と上部電極２０
との短絡防止、またはＴＦＴ１４にて有機ＥＬ素子２６
を駆動する場合において、ＴＦＴ１４を保護したり、有
機ＥＬ素子２６の下部電極２２を平坦に成膜するための
下地等に用いられる。したがって、層間絶縁膜１３は、
必要に応じて、隔壁、スぺーサー、平坦化膜等の名称で
呼ぶ場合があり、本発明では、それらを包含するもので
ある。

【００５４】構成材料図１に示す層間絶縁膜１３に用いられる構成材料として
は、通常、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
イミド樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、ベンゾグアナミ
ン樹脂、メラミン樹脂、環状ポリオレフィン、ノボラッ
ク樹脂、ポリケイ皮酸ビニル、環化ゴム、ポリ塩化ビニ
ル樹脂、ポリスチレン、フェノール樹脂、アルキド樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹
脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
また、層間絶縁膜を無機酸化物から構成する場合、好ま
しい無機酸化物として、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂またはＳ
ｉＯ_ｘ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３またはＡｌＯ
_ｘ）酸化チタン（ＴｉＯ_２またはＴｉＯ_ｘ）、酸化イッ
トリウム（Ｙ_２Ｏ_３またはＹＯ_ｘ）、酸化ゲルマニウム
（ＧｅＯ_２またはＧｅＯ_ｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸
化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）、ほう酸（Ｂ₂Ｏ₃）、酸化ストロンチウム（Ｓｒ
Ｏ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、ジ
ルコニア（ＺｒＯ₂）、酸化ナトリウム（Ｎａ₂Ｏ）、酸
化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ₂Ｏ）等を挙
げることができる。なお、無機化合物中のｘは１≦ｘ≦
３の範囲内の値である。特に、耐熱性が要求される場合
には、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素化ポリイ
ミド、環状ポリオレフィン、エポキシ樹脂、無機酸化物
を使用することが好ましい。なお、これらの層間絶縁膜
は、有機質の場合、感光性基を導入してフォトリソグラ
フィー法で所望のパターンに加工するか、印刷手法にて
所望のパターンに形成することができる。

【００５５】層間絶縁膜の厚さ等また、層間絶縁膜の厚さは、表示の精細度、有機ＥＬ素
子と組み合わせられる蛍光媒体またはカラーフィルタの
凹凸にもよるが、好ましくは１０ｎｍ〜１ｍｍの範囲内
の値とすることが好ましい。この理由は、このように構
成することにより、ＴＦＴ等の凹凸を十分に平坦化でき
るためである。したがって、層間絶縁膜の厚さを１００
ｎｍ〜１００μｍの範囲内の値とすることがより好まし
く、１００ｎｍ〜１０μｍの範囲内の値とすることがさ
らに好ましい。

【００５６】形成方法また、層間絶縁膜の形成方法についても特に制限される
ものではないが、例えば、スピンコート法、キャスト
法、スクリーン印刷法等の方法を用いて成膜するか、あ
るいは、スパッタリング法、蒸着法、化学蒸着法（ＣＶ
Ｄ法）、イオンプレーティング法等の方法で成膜するこ
とが好ましい。

【００５７】３．薄膜トランジスター（ＴＦＴ）（１）構成本発明の有機アクティブＥＬ発光装置６８の一例は、図
９に示すように、基板１０上に、ＴＦＴ１４と、このＴ
ＦＴ１４によって駆動される有機ＥＬ素子２６とを有し
ている。また、このＴＦＴ１４と、有機ＥＬ素子２６の
下部電極２２との間に、表面（上面）が平坦化された層
間絶縁膜１３が配設してあり、かつＴＦＴ１４のドレイ
ン４７と、有機ＥＬ素子２６の下部電極２２とが、この
層間絶縁膜１３に設けられたコンタクトホール５４を介
して電気的に接続されている。また、図１０に示すよう
に、ＴＦＴ１４には、ＸＹマトリックス状に配設さた複
数の走査電極線（Ｙj〜Ｙj+n）５０および信号電極線
（Ｘi〜Ｘi+n）５１が電気接続されており、さらに、Ｔ
ＦＴ１４に対して共通電極線（Ｃi〜Ｃi+n）５２が平行
に電気接続してある。そして、これらの電極線５０、５
１、５２がＴＦＴ１４に電気接続されて、コンデンサ−
５７とともに、有機ＥＬ素子２６を駆動させるための電
気スイッチを構成していることが好ましい。すなわち、
かかる電気スイッチは、走査電極線および信号電極線等
に電気接続されているとともに、例えば、１個以上の第
１のトランジスター（以下、Ｔｒ１と称する場合があ
る。）５５と、第二のトランジスター（以下、Ｔｒ２と
称する場合がある。）５６と、コンデンサー５７とから
構成してあることが好ましい。そして、第１のトランジ
スター５５は、発光画素を選択する機能を有し、第二の
トランジスター５６は、有機ＥＬ素子を駆動する機能を
有していることが好ましい。

【００５８】また、図９に示すように、第１のトランジ
スター（Ｔｒ１）５５および第２のトランジスター（Ｔ
ｒ２）５６の活性層４４は、それぞれｎ+／ｉ／ｎ+と示
された部分であり、両側のｎ+は、ｎ型にドーピングさ
れた半導体領域４５、４７、および、その間のｉは、ド
ーピングされていない半導体領域４６から構成されてい
ることが好ましい。そして、ｎ型にドーピングされた半
導体領域が、それぞれソース４５およびドレイン４７と
なり、ドーピングされていない半導体領域の上方にゲー
ト酸化膜を介して設けられたゲート４６とともに、第１
および第２のトランジスター５５，５６を構成すること
になる。

【００５９】なお、活性層４４において、ｎ型にドーピ
ングされた半導体領域４５、４７を、ｎ型の代わりにｐ
型にドーピングして、ｐ+／ｉ／ｐ+とした構成であって
も良い。また、第１のトランジスター（Ｔｒ１）５５お
よび第２のトランジスター（Ｔｒ２）５６の活性層４４
は、ポリシリコン等の無機半導体や、チオフェンオリゴ
マー、ポリ（Ｐ−フェニレンビニレン）等の有機半導体
から構成してあることが好ましい。特に、ポリシリコン
は、アモルファスＳｉ（α−Ｓｉ）に比べて、通電に対
し充分な安定性を示すことから、好ましい材料である。

【００６０】その他、図１や図９に示す例では、基板１
０表面に形成されたＴＦＴ１４上に、層間絶縁膜（平坦
化膜）１３を介して有機ＥＬ素子２６が設けてあるが、
図１７に示すように、基板の裏面にＴＦＴを形成し、基
板の表面に有機ＥＬ素子を形成して、基板１０および層
間絶縁膜（平坦化膜）１３に設けたビアホール２８を介
して、ＴＦＴ１４と、有機ＥＬ素子２６の下部電極とを
電気接続することも好ましい。このように構成すると、
ＴＦＴ１４と有機ＥＬ素子２６との間において、より優
れた電気絶縁性を確保することができる。また、この例
では、基板１０上に、層間絶縁膜（平坦化膜）１３を設
けているが、基板１０は両面とも平坦性に優れているた
め、層間絶縁膜（平坦化膜）１３を省くことも可能であ
る。

【００６１】（２）駆動方法次ぎに、ＴＦＴ１４による有機ＥＬ素子の駆動方法につ
き説明する。ＴＦＴ１４は、図１０に示すように、第１
のトランジスター（Ｔｒ１）５５および第２のトランジ
スター（Ｔｒ２）５６を含んでいるととともに、コンデ
ンサ−５７とともに、電気スイッチの一部を構成してい
る。したがって、この電気スイッチに対し、ＸＹマトリ
ックスを介して走査パルスおよび信号パルスを入力し、
スイッチ動作を行わせることにより、この電気スイッチ
に結合された有機ＥＬ素子２６を駆動させることができ
る。よって、ＴＦＴ１４およびコンデンサ−５７を含む
電気スイッチにより、有機ＥＬ素子２６を発光させた
り、あるいは発光を停止させることにより、画像表示を
行うことが可能である。すなわち、走査電極線（ゲート
線と称する場合がある。）（Ｙj〜Ｙj+n）５０を介して
伝達される走査パルスと、信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）５
１を介して伝達される信号パルスによって、所望の第１
のトランジスター（Ｔｒ１）５５が選択され、共通電極
線（Ｃi〜Ｃi+n）５２と第１のトランジスター（Ｔｒ
１）５５のソース４５との間に形成してあるコンデンサ
ー５７に所定の電荷が充電されることになる。これによ
り、第２のトランジスター（Ｔｒ２）５６のゲート電圧
が一定値となり、第２のトランジスター（Ｔｒ２）５６
はＯＮ状態となる。このＯＮ状態において、次にゲート
パルスが伝達されるまでゲート電圧が所定値にホールド
されるため、第２のトランジスター（Ｔｒ２）５６のド
レイン４７に接続されている下部電極２２に対して電流
を供給しつづけることになる。そして、有機ＥＬ素子２
６では、下部電極２２を介して供給された電流により、
効率的に直流駆動されることになる。よって、直流で駆
動する効果により、有機ＥＬ素子２６の駆動電圧が大幅
に低下するとともに、発光効率が向上し、しかも、消費
電力を低減することができるようになる。

【００６２】［第２の実施形態］第２の実施形態のアク
ティブ駆動型有機ＥＬ発光装置は、図５に示すように、
基板１０上に、電気絶縁膜１２に埋設されたＴＦＴ１４
と、上部電極２０および下部電極２２の間に有機発光媒
体２４を含んでなる有機ＥＬ素子２６と、これらのＴＦ
Ｔ１４と有機ＥＬ素子２６とを電気接続するための電気
接続部（ビアホール）２８と、を備えたアクティブ駆動
型有機ＥＬ発光装置６４である。そして、第２の実施形
態では、上部電極２０を、主電極１６および補助電極１
８から構成するとともに、当該上部電極２０の側から取
り出されたＥＬ発光（図５上、矢印で発光の取り出し方
向示す。）を、色変換するためのカラーフィルタまたは
蛍光膜６０を、上部電極２０の上方に設けたことを特徴
としている。以下、第２の実施形態において、図５を適
宜参照しながら、その特徴部分等について説明する。

【００６３】（１）カラーフィルタ構成カラーフィルタは、光を分解またはカットして色調整ま
たはコントラストを向上するために設けられ、色素のみ
からなる色素層、または色素をバインダー樹脂中に溶解
または分散させて構成した層状物として構成される。な
お、ここでいう色素には顔料も含まれる。また、カラー
フィルタの構成として、青色、緑色、赤色の色素を含む
ことが好適である。このようなカラーフィルタと、白色
発光の有機ＥＬ素子とを組み合わせることにより、青
色、緑色、赤色の光の三原色が得られ、フルカラー表示
が可能であるためである。なお、カラーフィルタは、蛍
光媒体と同様に、印刷法や、フォトリソグラフィ法を用
いてパターニングすることが好ましい。

【００６４】厚さまた、カラーフィルタの厚さは、有機ＥＬ素子の発光を
十分に受光（吸収）するとともに、色変換機能を妨げる
ものでなければ、特に制限されるものではないが、例え
ば、１０ｎｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることが好まし
く、０．５μｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることがより
好ましく、１μｍ〜１００μｍの範囲内の値とすること
がさらに好ましい。

【００６５】（２）蛍光媒体構成有機ＥＬ表示装置における蛍光媒体は、有機ＥＬ素子の
発光を吸収して、より長波長の蛍光を発光する機能を有
しており、平面的に分離配置された層状物として構成さ
れている。各蛍光媒体は、有機ＥＬ素子の発光領域、例
えば下部電極と上部電極との交差部分の位置に対応して
配置してあることが好ましい。このように構成すること
により、下部電極と上部電極との交差部分における有機
発光層が発光した場合に、その光を各蛍光媒体が受光し
て、異なる色（波長）の発光を外部に取り出すことが可
能になる。特に、有機ＥＬ素子が青色発光するととも
に、蛍光媒体によって、緑色、赤色発光に変換可能な構
成とすると、一つの有機ＥＬ素子であっても、青色、緑
色、赤色の光の三原色が得られ、フルカラー表示が可能
であることから好適である。また、各蛍光媒体間に、有
機ＥＬ素子の発光及び各蛍光媒体からの光を遮断して、
コントラストを向上させ、視野角依存性を低減するため
の遮光層（ブラックマトリックス）を配置することも好
ましい。なお、蛍光媒体は、外光によるコントラストの
低下を防止するため、上述したカラーフィルタと組み合
せて構成してもよい。

【００６６】形成方法蛍光媒体が、主に蛍光色素からなる場合は、所望の蛍光
媒体のパターンが得られるマスクを介して真空蒸着また
はスパッタリング法で成膜することが好ましい。一方、
蛍光媒体が、蛍光色素と樹脂からなる場合は、蛍光色素
と樹脂と適当な溶剤とを混合、分散または可溶化させて
液状物とし、当該液状物を、スピンコート、ロールコー
ト、キャスト法等の方法で成膜し、その後、フォトリソ
グラフィー法で所望の蛍光媒体のパターンにパターニン
グしたり、スクリーン印刷等の方法で所望のパターンに
パターニングして、蛍光媒体を形成するのが好ましい。

【００６７】厚さ蛍光媒体の厚さは、有機ＥＬ素子の発光を十分に受光
（吸収）するとともに、蛍光の発生機能を妨げるもので
なければ、特に制限されるものではないが、例えば、１
０ｎｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、
０．５μｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることがより好ま
しく、１μｍ〜１００μｍの範囲内の値とすることがさ
らに好ましい。

【００６８】［第３の実施形態］第３の実施形態のアク
ティブ駆動型有機ＥＬ発光装置は、図７および図８に示
すように、基板１０上に、電気絶縁膜１２に埋設された
ＴＦＴ１４と、上部電極２０および下部電極２２の間に
有機発光媒体２４を含んでなる有機ＥＬ素子２６と、こ
れらのＴＦＴ１４と有機ＥＬ素子２６とを電気接続する
ための電気接続部２８と、封止部材５８と、を備えたア
クティブ駆動型有機ＥＬ発光装置６６、６７である。そ
して、第３の実施形態では、上部電極２０を、主電極１
６および補助電極１８から構成するとともに、当該上部
電極２０における補助電極１８を、図７に示すように封
止部材５８に埋設して封止部材５８を貫通させた状態で
設けるか、または図８に示すように密着配置したことを
特徴としている。以下、第３の実施形態において、図７
および図８を適宜参照しながら、封止部材等について説
明する。

【００６９】（１）封止用部材図７および図８に示す封止用部材５８は、それぞれ内部
への水分侵入を防止するために当該有機ＥＬ表示装置６
６、６７の周囲に設けるか、さらには、このように設け
た封止用部材５８と、有機ＥＬ表示装置６６、６７との
間に、封止媒体２１、例えば、乾燥剤、ドライガス、フ
ッ化炭化水素等の不活性液体を封入することが好まし
い。また、かかる封止用部材５８は、蛍光媒体や、カラ
ーフィルターを上部電極の外部に設ける場合の、支持基
板としても使用することができる。このような封止用部
材としては、支持基板と同種の材料、例えば、ガラス板
やプラスチック板を用いることが可能である。また、防
湿性に優れた材料であれば無機酸化物層や無機窒化物層
も使用が可能であり、例えば、シリカ、アルミナ、Ａｌ
ＯＮ、ＳｉＡｌＯＮ、ＳｉＮ_ｘ（１≦ｘ≦２）等が挙げ
られる。さらに、封止用部材の形態についても、特に制
限されるものでなく、例えば、板状やキャップ状とする
ことが好ましい。そして、例えば、板状とした場合、そ
の厚さを、０．０１〜５ｍｍの範囲内の値とすることが
好ましい。さらに、封止用部材は、有機ＥＬ表示装置の
一部に溝等設けておき、それに圧入して固定することも
好ましいし、あるいは、光硬化型の接着剤等を用いて、
有機ＥＬ表示装置の一部に固定することも好ましい。

【００７０】（２）封止用部材と補助電極との関係また、封止用部材と補助電極との関係について言えば、
図７および図８に示すように、補助電極１８を、封止部
材５８に埋設して設けるか、または密着配置することが
好ましいが、種々の変形が可能である。具体的に、封止
用部材５８と、有機ＥＬ素子２６との間に形成された内
部空間に補助配線１８を配置した部位を設けても良い
し、封止用部材５８内に完全に埋設しておき、主電極１
６との電気接続は、ビアホール（スルーホールと称する
場合がある。）を形成して行うことも可能である。

【００７１】［第４の実施形態］第４の実施形態は、図
１に示す第１の実施形態のアクティブ駆動型有機ＥＬ発
光装置６１の製造方法であって、具体的に、基板１０上
に、電気絶縁膜１２に埋設されたＴＦＴ１４と、層間絶
縁膜１３と、下部電極２２と、有機発光媒体２４と、主
電極１６および補助電極１８からなる上部電極２０と、
ＴＦＴ１４と有機ＥＬ素子２６とを電気接続するための
電気接続部２８とをそれぞれ形成することを特徴とした
アクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置６１の製造方法であ
る。すなわち、第４の実施形態では、有機ＥＬ素子２６
を形成する工程と、電気絶縁膜１２に埋設されたＴＦＴ
１４を形成する工程と、層間絶縁膜１３を形成する工程
と、下部電極２２を形成する工程と、有機発光媒体２４
を形成する工程と、主電極１６および補助電極１８から
なる上部電極２０を形成する工程と、ＴＦＴ１４と有機
ＥＬ素子２６とを電気接続するための電気接続部２８を
形成する工程とを含むことを特徴としている。以下、第
４実施形態において、図１２を適宜参照しながら、その
特徴部分等について説明する。

【００７２】（１）薄膜トランジスター（ＴＦＴ）の形
成工程ＴＦＴ１４の形成工程（アクティブマトリックス基板の
作製工程）について、図１２（ａ）〜（ｉ）を参照しな
がら、説明する。

【００７３】活性層の形成まず、図１２（ａ）は、基板１０上に、減圧ＣＶＤ（LP
CVD：Low pressure Chemical Vapor Deposition）等の
手法により、α−シリコン（α−Ｓｉ）層７０を積層す
る工程を示している。この時、α−Ｓｉ層７０の厚さ
を、４０〜２００ｎｍの範囲内の値とすることが好まし
い。また、用いられる基板１０は、水晶のような結晶材
料も好ましいが、より好ましくは、低温度ガラスであ
る。なお、低温度ガラス基板を用いる場合には、製造工
程全体において、溶融したり、歪みが発生するのを回避
し、さらには、能動領域内にドーパントの外側拡散（ｏ
ｕｔ−ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）を回避するために、低温プ
ロセス温度、例えば、１０００℃以下、より好ましくは
６００℃以下の温度で実施するのが好ましい。

【００７４】次いで、図１２（ｂ）は、ＫｒＦ（２４８
ｎｍ）レーザーなどのエキシマーレーザーをα−Ｓｉ層
７０に対して照射し、アニール結晶化を行って、α−Ｓ
ｉをポリシリコンとする工程を示している（ＳＩＤ´９
６、Digest of technical papers p１７〜２８参照）。
ここで、エキシマレーザーを用いたアニーリング条件と
しては、基板温度を１００〜３００℃の範囲内の値、お
よびエキシマレーザー光のエネルギー量を１００〜３０
０ｍＪ／ｃｍ²の範囲内の値とするのが好ましい。

【００７５】次いで、図１２（ｃ）は、アニール処理し
て結晶化されたポリシリコンを、フォトリソグラフィに
よりアイランド状にパターン化する工程を示している。
なお、エッチングガスとしては、優れた解像度が得られ
ることからＣＦ₄ガスを用いることが好ましい。次い
で、図１２（ｄ）は、得られたアイランド化ポリシリコ
ン７１および基板１０の表面に、絶縁ゲート材料７２を
化学蒸着（ＣＶＤ）等により積層して、ゲート酸化物絶
縁層７２とする工程を示している。このゲート酸化物絶
縁層７２は、好ましくはプラズマ増強ＣＶＤ（PECVD :
Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）、また
は減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）のような化学蒸着（ＣＶ
Ｄ）が適用可能なように二酸化シリコンから構成するこ
とが好ましい。また、ゲート酸化物絶縁層７２の厚さ
を、１００〜２００ｎｍの範囲内の値とするのが好まし
い。さらに、基板温度としては２５０〜４００℃が好ま
しく、さらに高品質の絶縁ゲート材料を得るためには、
アニールを３００〜６００℃で、１〜３ｈｒ程度施すの
が好ましい。

【００７６】次いで、図１２（ｅ）は、ゲート電極７３
を、蒸着またはスパッタリングで成膜して形成する工程
を示している。なお、ゲート電極７３の好ましい構成材
料としては、Ａｌ、ＡｌＮ、ＴａＮ等が挙げられ、ま
た、その厚さを、２００〜５００ｎｍの範囲内の値とす
るのが好ましい。次いで、図１２（ｆ）〜（ｈ）は、ゲ
ート電極７３をパターニングするとともに、陽極酸化を
行う工程を示している。また、Ａｌゲートを使用すると
きは、図１２（ｆ）〜（ｈ）に示すように、絶縁するた
めに陽極酸化を２回にわたり行うのが好ましい。なお、
陽極酸化の詳細に関しては、特公平８−１５１２０号公
報に詳細に開示されている。次いで、図１２（ｉ）は、
イオンドーピング（イオン注入）により、ｎ+またはｐ+
のドーピング領域を形成し、活性層を形成して、ソース
およびドレインとする工程を示している。また、イオン
ドーピングを有効に行うことができるように、イオンド
ーピング中に、窒素ガスの導入、および３００℃、３時
間程度の条件での加熱処理をすることが好ましい。

【００７７】一方、ゲート電極７３として、α−Ｓｉか
ら形成されたポリシリコンを用いることも好ましい。す
なわち、ポリシリコンゲート電極７３を、ゲート絶縁層
上に形成した後、砒素等のｎ型ドーパントをイオンイン
プラントし、さらにその後に、ソース領域とドレイン領
域を、それぞれポリシリコン領域内に形成可能なよう
に、ポリシリコンアイランド上にフォトリソグラフィす
ることによりパターン化して形成することができる。な
お、ポリシリコンからなるゲート電極７３は、コンデン
サーの底部電極として供することができる。

【００７８】信号電極線および走査電極線の形成次に、図示はしないが、得られた活性層上に電気絶縁
層、例えばＳｉＯ_ｘ（１≦ｘ≦２）層をＥＣＲＣＶＤ法
（Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapor Depo
sition法）により設けた後、信号電極線および走査電極
線（配線電極と称する場合もある。）を形成し、電気接
続をする。具体的には、フォトリソグラフィ法等によ
り、信号電極線および走査電極線を形成するとともに、
およびコンデンサーの上部電極を形成して、第２のトラ
ンジスター（Ｔｒ２）５６のソースと走査電極線との連
結、第１のトランジスター（Ｔｒ１）５５のソースと信
号電極線との連結等を行う。その際、Ａｌ合金、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏなどの金属線を、フォトリソグラフィに
より形成するとともに、第１のトランジスター（Ｔｒ
１）５５および第二のトランジスター（Ｔｒ２）５６の
ドレイン、ソースなどのコンタクトは、これらの表面側
から全面的に設けた電気絶縁層の開口部を介して行うこ
とが好ましい。なお、配線電極の厚さを、５０ｎｍ以
上、さらには１００ｎｍ以上、１００〜５００ｎｍの範
囲内の値とすることが好ましい。

【００７９】層間絶縁膜の形成次の段階では、二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、チッ化シ
リコン、ポリイミドなどで構成される層間絶縁膜を、活
性層およびその上の電気絶縁層全体にわたり適用する。
なお、二酸化シリコンからなる絶縁膜は、ＰＥＣＶＤに
より、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）ガスを
供給して、基板温度２５０〜４００℃の条件で得ること
ができる。また、ＥＣＲＣＶＤにより、基板温度を１０
０〜３００℃としても得ることができる。しかしなが
ら、これらの無機絶縁膜では平坦化することが困難なの
で、有機層間絶縁膜を用いることが好ましい。

【００８０】（２）有機ＥＬ素子の形成工程上述したように、ＴＦＴ構造や、層間絶縁膜を形成した
後、その上に、陽極（下部電極）、有機発光層、正孔注
入層、電子注入層等を順次に形成し、さらに陰極（上部
電極）を形成することにより、有機ＥＬ素子を作製する
ことができる。例えば、下部電極については、真空蒸着
法や、スパッタリング法等の乾燥状態での成膜が可能な
方法を用いて形成することが好ましい。また、有機発光
媒体については、真空蒸着法、スピンコート法、ラング
ミュアーブロジェット法（ＬＢ法、Langumuir-Blodgett
法）、インクジェット法、ミセル電解法等の一般的に公
知の方法を採ることができる。また、補助電極や、主電
極についても、真空蒸着法や、スパッタリング法等を用
いて形成することが好ましい。具体的に、真空蒸着法等
を用いて、透明導電材料から主電極を形成するととも
に、低抵抗材料から補助電極を順次に形成して上部電極
を構成することが好ましい。なお、補助電極を形成する
と同時に、ＴＦＴの接続端子と電気接続することが好ま
しい。その際、補助電極と、ＴＦＴの接続端子との間
に、接続材料として、非晶質酸化物であるインジウム亜
鉛酸化物（ＩＺＯ）等を介することも好ましい。また、
陰極（下部電極）から、陽極側へ、逆の順序であっても
有機ＥＬ素子を作製することができる。さらに、有機Ｅ
Ｌ素子の成膜は、蒸着装置等を用いて、一回の真空引き
で一貫して作製することが好ましい。

【００８１】（３）封止工程等さらに、封止工程については、有機ＥＬ素子を形成し、
ＴＦＴと電気接続後、封止部材で、これらの周囲を覆う
ようにして固定することが好ましい。なお、有機ＥＬ素
子に直流電圧を印加する場合、透明電極を＋、電極を−
の極性にして、５〜４０Ｖの電圧を印加すると、発光が
観測できるので、封止工程前に駆動させて、有機ＥＬ素
子の成膜の良し悪しを判断することも好ましい。

【００８２】

【発明の効果】本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光
装置によれば、ＴＦＴを備えた場合であっても画素にお
ける開口率を大きくすることができ、かつ、上部電極側
から発光を取り出した場合であっても、上部電極の面抵
抗を低下させることができ、高輝度、均質輝度の画像表
示が可能になった。また、本発明のアクティブ駆動型有
機ＥＬ発光装置の製造方法によれば、開口率が大きく、
上部電極の面抵抗が低く、上部電極側から発光を取り出
すことが可能な、高輝度、均質輝度の画像表示が可能な
アクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置を効率的に製造する
ことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態におけるアクティブ駆動型有機
ＥＬ発光装置の断面図である。

【図２】第１の実施形態における層間絶縁膜を取り除い
たアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置例の断面図であ
る。

【図３】第１の実施形態における補助電極の配置を変形
した例の断面図である（その１）。

【図４】第１の実施形態における補助電極を周期的に配
置した例の模式図である。

【図５】第２の実施形態におけるアクティブ駆動型有機
ＥＬ発光装置の断面図である。

【図６】第１の実施形態における補助電極の配置を変形
した例の断面図である（その２）。

【図７】第３の実施形態におけるアクティブ駆動型有機
ＥＬ発光装置の断面図である（その１）。

【図８】第３の実施形態におけるアクティブ駆動型有機
ＥＬ発光装置の断面図である（その２）。

【図９】ＴＦＴの説明に供する図である。

【図１０】アクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置の一例に
おける回路図である。

【図１１】図１０に示す回路図に準拠したアクティブ駆
動型有機ＥＬ発光装置の平面方向の透視図である。

【図１２】ＴＦＴの形成工程の一部を示す図である。

【図１３】補助電極の断面図である（その１）。

【図１４】補助電極の断面図である（その２）。

【図１５】補助電極の断面図である（その３）。

【図１６】補助電極の断面図である（その４）。

【図１７】第１の実施形態におけるアクティブ駆動型有
機ＥＬ発光装置の変形例の断面図である。

【図１８】従来のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置の
断面図である（その１）。

【図１９】従来のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置の
断面図である。補助電極の断面図である（その２）。

【符号の説明】

１０基板１２電気絶縁膜１３層間絶縁膜（平坦化膜）１４薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６主電極１７上部補助電極１８補助電極１９下部補助電極２０上部電極２２下部電極２３コンデンサー２４有機発光媒体２６有機ＥＬ素子２８電気接続部６１〜６８アクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置４４活性層４５ソース４６ゲート４７ドレイン５０ゲートライン（走査電極線）５１ソースライン（信号電極線）５２共通電極線５４コンタクトホール５５第１のトランジスター５６第２のトランジスター５７コンデンサー５８封止部材５９第２のトランジスターのドレイン６０カラーフィルタまたは蛍光膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/10 33/12 33/12 Ｅ 33/14 33/14 ＡＦターム(参考） 3K007 AB00 AB02 AB04 AB06 AB13 AB18 BA06 BB06 CA01 CA02 CA04 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 FA02 5C080 AA06 BB05 DD03 DD26 EE28 FF11 JJ03 JJ06 5C094 AA08 AA10 AA24 AA31 AA38 AA43 AA44 AA60 BA03 BA27 CA19 EB02 EB10 ED02 FB01 5G435 AA00 AA03 AA04 AA16 AA17 BB05 GG12 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部電極および下部電極の間に有機発光
媒体を含んでなる有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子を
駆動するための薄膜トランジスターと、を備えたアクテ
ィブ駆動型有機ＥＬ発光装置において、前記有機ＥＬ素子が発光した光を、前記上部電極側より
取り出すとともに、前記上部電極が、透明導電材料からなる主電極と、低抵
抗材料からなる補助電極とから構成してあることを特徴
とするアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項２】前記薄膜トランジスターおよび画素の選
択手段用トランジスターから構成された電気スイッチ
と、当該電気スイッチを駆動するための走査電極線および信
号電極線と、を有することを特徴とする請求項１に記載のアクティブ
駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項３】前記透明導電材料が、導電性酸化物、光
透過性金属膜、非縮退の半導体、有機導電体、および半
導性炭素化合物からなる群から選択された少なくとも一
つの材料であることを特徴とする請求項１または２に記
載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項４】前記有機導電体が、導電性共役ポリマ
ー、酸化剤添加ポリマー、還元剤添加ポリマー、酸化剤
添加低分子および還元剤添加低分子からなる群から選択
された少なくとも一つの材料であることを特徴とする請
求項３に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項５】前記非縮退の半導体が、酸化物、窒化
物、およびカルコゲナイド化合物からなる群から選択さ
れた少なくとも一つの材料であることを特徴とする請求
項３に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項６】前記炭素化合物が、非晶質カーボン、グ
ラファイト、およびダイヤモンドライクカーボンからな
る群から選択された少なくとも一つの材料を含むことを
特徴とする請求項３に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置。
【請求項７】前記補助電極が、平面内において周期的
に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいず
れか一項に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項８】前記補助電極の断面形状が、オーバーハ
ング状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか
一項に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項９】前記補助電極が、下部補助電極と上部補
助電極とから構成してあることを特徴とする請求項１〜
８のいずれか一項に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発
光装置。
【請求項１０】前記下部補助電極および前記上部補助
電極が、エッチング速度が異なる構成材料から構成して
あることを特徴とする請求項９に記載のアクティブ駆動
型有機ＥＬ発光装置。
【請求項１１】前記補助電極の下部補助電極および上
部補助電極あるいはいずれか一方を、前記主電極に対し
て電気接続してあることを特徴とする請求項９または１
０に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項１２】前記補助電極が、有機ＥＬ素子を形成
するための層間絶縁膜上に形成してあることを特徴とす
る請求項１〜１１のいずれか一項に記載のアクティブ駆
動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項１３】前記補助電極が、前記下部電極を電気
絶縁するための電気絶縁膜上に形成してあることを特徴
とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のアクティ
ブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項１４】前記補助電極が、前記薄膜トランジス
ターを電気絶縁するための電気絶縁膜上に形成してある
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載
のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項１５】前記薄膜トランジスターの活性層が、
ポリシリコンから形成してあることを特徴とする請求項
１〜１４のいずれか一項に記載のアクティブ駆動型有機
ＥＬ発光装置。
【請求項１６】前記薄膜トランジスター上に、層間絶
縁膜が形成してあるとともに、当該層間絶縁膜上に有機
ＥＬ素子の下部電極が設けられており、かつ、薄膜トラ
ンジスターと下部電極とが、層間絶縁膜に設けたビアホ
ールを介して電気接続してあることを特徴とする請求項
１〜１５のいずれか一項に記載のアクティブ駆動型有機
ＥＬ発光装置。
【請求項１７】前記主電極に対して、前記補助電極か
ら電荷を注入し、基板の主表面に対して平行に輸送した
後、前記有機発光媒体に対して注入することを特徴とす
る請求項１〜１６のいずれか一項に記載のアクティブ駆
動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項１８】前記主電極の面抵抗を１Ｋ〜１０ＭΩ
／□の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜１
７のいずれか一項に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発
光装置。
【請求項１９】前記補助電極の面抵抗を０．０１〜１
０Ω／□の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１
〜１８のいずれか一項に記載のアクティブ駆動型有機Ｅ
Ｌ発光装置。
【請求項２０】前記上部電極側に、取り出された発光
を色変換するためのカラーフィルターおよび蛍光膜ある
いはいずれか一方の部材が設けてあることを特徴とする
請求項１〜１９のいずれか一項に記載のアクティブ駆動
型有機ＥＬ発光装置。
【請求項２１】前記カラーフィルターまたは蛍光膜の
一部にブラックマトリックスが形成してあり、当該ブラ
ックマトリックスと、前記補助電極とが垂直方向におい
て重なることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一
項に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項２２】前記補助電極が、前記主電極上に形成
してあるとともに、前記補助電極の面積を前記主電極の
面積よりも小さくしてあることを特徴とする請求項１〜
２１のいずれか一項に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ
発光装置。
【請求項２３】前記補助電極が、周囲を覆う封止部材
に埋設して設けてあることを特徴とする請求項１〜２１
のいずれか一項に記載のアクティブ駆動型有機ＥＬ発光
装置。
【請求項２４】前記補助電極が、周囲を覆う封止部材
と、主電極との間に、密着配置してあることを特徴とす
る請求項１〜２１のいずれか一項に記載のアクティブ駆
動型有機ＥＬ発光装置。
【請求項２５】上部電極および下部電極の間に有機発
光媒体を含んでなる有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子
を駆動するための薄膜トランジスターとを備えたアクテ
ィブ駆動型有機ＥＬ発光装置の製造方法において、前記有機ＥＬ素子を形成する工程と、前記薄膜トランジ
スターを形成する工程とを含むとともに、当該有機ＥＬ素子を形成する工程内で、下部電極および
有機発光媒体を形成した後、透明導電材料から主電極を
形成するとともに、低抵抗材料から補助電極を形成して
上部電極を構成することを特徴とするアクティブ駆動型
有機ＥＬ発光装置の製造方法。