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JP2005149981A - Organic electroluminescence device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2005149981A
JP2005149981A JP2003388016A JP2003388016A JP2005149981A JP 2005149981 A JP2005149981 A JP 2005149981A JP 2003388016 A JP2003388016 A JP 2003388016A JP 2003388016 A JP2003388016 A JP 2003388016A JP 2005149981 A JP2005149981 A JP 2005149981A
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JP
Japan
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layer
light emitting
electrode
titanium nitride
organic
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Withdrawn
Application number
JP2003388016A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Karasawa
康史 柄沢
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL device having a long life without causing deterioration of functional layers such as a light emitting layer and an electron injecting layer, and also to provide a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The organic EL device of this invention is of a top-emission type in which a pixel electrode 111, a functional layer 110 having at least a light emitting layer made of an organic material, and a cathode 12 are disposed in this order on a substrate 2, and the cathode 12 has a light transmitting property. The organic EL device is characterized in that the cathode 12 includes at least a titanium nitride layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(Electro-Luminescence, 以下、ELと略記する)装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as EL) device and a method for manufacturing the same.

電界発光を利用したEL素子は、自己発光のため視認性が高く、かつ耐衝撃性に優れるなどの優れた特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。特にEL素子の中でもトップエミッション型の有機EL素子を用いたパネルは、基板上面より光が取り出せるため、回路の設計自由度が高く、大型、高輝度、高精細パネルを製造する基本構造として開発が進められている。   EL elements using electroluminescence have excellent features such as high visibility due to self-emission and excellent impact resistance, and thus are attracting attention as light emitting elements in various display devices. Panels using top-emission organic EL elements, among other EL elements, have been developed as basic structures for manufacturing large, high-brightness, and high-definition panels because they allow light to be extracted from the top surface of the substrate. It is being advanced.

トップエミッション型有機EL素子は、透明導電膜よりなる第1の電極層と、超薄膜の電子注入金属層およびその上面に形成される透明導電膜よりなる第2の電極層と、を設けた構造が知られている。これらの透明導電膜を構成する材料としては、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide, 以下、ITOと略記する)や酸化錫(SnO)等が知られている。しかし、有機層を介して基板上に透明電極層を成膜するに際して、有機層の損傷を防ぐために基板温度を室温から100℃近くと低く設定して蒸着するため、比抵抗値が高い透明電極となり、透明導電層の配線ラインで電圧降下が発生し、不均一な発光が生じていた。そのため、上述した不具合を生じさせないような様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−162959号公報
The top emission type organic EL element has a structure in which a first electrode layer made of a transparent conductive film, an ultra-thin electron injection metal layer, and a second electrode layer made of a transparent conductive film formed on the upper surface thereof are provided. It has been known. As materials constituting these transparent conductive films, indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO), tin oxide (SnO 2 ), and the like are known. However, when the transparent electrode layer is formed on the substrate through the organic layer, the substrate temperature is set low from room temperature to nearly 100 ° C. in order to prevent the organic layer from being damaged. As a result, a voltage drop occurred in the wiring line of the transparent conductive layer, resulting in uneven light emission. For this reason, various techniques that do not cause the above-described problems have been proposed (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-162959

上述した特許文献1においては、透明導電膜をスパッタリング法により形成し、スパッタリング出力を20W程度と著しく低い電力に抑えている。つまり、スパッタリング出力を抑えることにより、スパッタリング時に発生するプラズマにより有機層が損傷を受けないようにしている。しかしながら、スパッタリング出力を抑えたことによって、透明導電膜の積層効率が低下し、透明導電膜を形成するのに要する時間が長くなり、生産性が低下するという問題があった。また、上述のようにスパッタリング出力を抑えても有機層にはプラズマによるダメージが与えられ、非発光点などの不具合が発生するという問題があった。   In Patent Document 1 described above, a transparent conductive film is formed by a sputtering method, and the sputtering output is suppressed to an extremely low power of about 20 W. That is, by suppressing the sputtering output, the organic layer is prevented from being damaged by the plasma generated during sputtering. However, by suppressing the sputtering output, there is a problem that the lamination efficiency of the transparent conductive film is lowered, the time required for forming the transparent conductive film is increased, and the productivity is lowered. Further, even if the sputtering output is suppressed as described above, there is a problem that the organic layer is damaged by the plasma and a defect such as a non-light emitting point occurs.

また、本発明者らは上述した有機層に対するスパッタのダメージを回避するために、イオンプレーティング方式による透明導電膜の積層方法を見い出した。イオンプレーティング方式の中でも、ある種の成膜装置を用いると、プラズマが成膜対象の基板表面に接することが少なくなり、成膜ダメージに起因する非発光点の発生が少なかった。
しかしながら、この方式においても有機層に対する何らかのダメージがあり、有機層が発光できる期間が短くなるという問題があった。さらに、ITO等の透明導電膜は、内部に含有する酸素が外的要因、例えば熱によって着脱しやすいため、発光時に電子注入層が酸化されることで寿命が極端に短くなるという問題があった。
In addition, the present inventors have found a method for laminating a transparent conductive film by an ion plating method in order to avoid the above-described sputtering damage to the organic layer. Among the ion plating methods, when a certain type of film forming apparatus is used, the plasma is less likely to come into contact with the surface of the substrate to be formed, and the generation of non-luminescent spots due to film forming damage is small.
However, even in this method, there is a problem that there is some damage to the organic layer, and the period during which the organic layer can emit light is shortened. Furthermore, the transparent conductive film such as ITO has a problem that the lifetime is extremely shortened because the electron injection layer is oxidized at the time of light emission because the oxygen contained therein is easily attached and detached by an external factor, for example, heat. .

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、発光層や電子注入層などの機能層を劣化させることなく、寿命の長い有機EL装置およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an organic EL device having a long lifetime and a method for manufacturing the same without deteriorating functional layers such as a light emitting layer and an electron injection layer. Objective.

上記の目的を達成するために、本発明の有機EL装置は、第1の電極と少なくとも有機材料からなる発光層を有する機能層と第2の電極とが基板上にこの順に配置され、前記第2の電極が光透過性を有し、前記発光層からの光が前記第2の電極の上方に射出される有機EL装置であって、前記第2の電極が少なくとも窒化チタン層を含むことを特徴とする。なお、機能層は、例えば発光層と、この発光層に電子や正孔を輸送/注入するための電子輸送/注入層や正孔輸送/注入層等との積層体として構成されるものを含む。また、発光層単体で機能層を構成してもよい。   In order to achieve the above object, an organic EL device according to the present invention includes a first electrode, a functional layer having at least a light emitting layer made of an organic material, and a second electrode arranged in this order on a substrate. 2 is an organic EL device in which light is transmitted from the light emitting layer and emitted from above the second electrode, and the second electrode includes at least a titanium nitride layer. Features. The functional layer includes, for example, a layered structure of a light emitting layer and an electron transport / injection layer or a hole transport / injection layer for transporting / injecting electrons and holes into the light emitting layer. . Moreover, you may comprise a functional layer with a light emitting layer single-piece | unit.

本発明者は、トップエミッション型有機EL装置の上部透明共通電極(本発明で言う「第2の電極」)の材料について検討した結果、窒化チタンが優れた特性を有することを見い出した。すなわち、窒化チタン層は若干黄色に着色しているものの、光透過性に優れており、上部透明共通電極としての機能を十分に果たすことができる。また、窒化チタン層は酸化バリア層となり、その下層側に位置する有機発光層や電子注入層を酸化させることがないため、ITO等の透明導電膜を単層で用いた従来の構成に比べて発光寿命を向上することができる。   As a result of examining the material of the upper transparent common electrode (the “second electrode” in the present invention) of the top emission type organic EL device, the present inventor has found that titanium nitride has excellent characteristics. That is, although the titanium nitride layer is slightly colored in yellow, it has excellent light transmittance and can sufficiently function as an upper transparent common electrode. In addition, the titanium nitride layer becomes an oxidation barrier layer and does not oxidize the organic light emitting layer or the electron injection layer located on the lower layer side. Therefore, compared with the conventional configuration using a transparent conductive film such as ITO as a single layer. The light emission life can be improved.

前記第2の電極は、窒化チタン単層でも良いが、2層以上の層からなり、前記機能層側に前記窒化チタン層を配置した構成でも良い。
第2の電極を2層以上の層で構成する場合、例えば窒化チタン層とITO等の透明導電膜の積層構造を採用することができる。この場合、窒化チタン層を単層で用いた場合に比べて光透過率を向上させることができ、高輝度の有機EL装置を得ることができる。さらに、窒化チタン層を単層で用いた場合に比べて電気抵抗が低くなるため、上部透明共通電極としての機能をより十分に発揮することができる。また、ITOを用いた場合でも機能層側に窒化チタン層を配置すれば、窒化チタン層がバリアとなってITO等の内部に含有する酸素が悪影響を及ぼすのを防止するため、発光寿命を向上することができる。
The second electrode may be a single titanium nitride layer, but may be composed of two or more layers, and the titanium nitride layer may be disposed on the functional layer side.
When the second electrode is composed of two or more layers, for example, a laminated structure of a titanium nitride layer and a transparent conductive film such as ITO can be employed. In this case, the light transmittance can be improved as compared with the case where the titanium nitride layer is used as a single layer, and a high-luminance organic EL device can be obtained. Furthermore, since the electrical resistance is lower than when the titanium nitride layer is used as a single layer, the function as the upper transparent common electrode can be more fully exhibited. Even when ITO is used, if a titanium nitride layer is placed on the functional layer side, the titanium nitride layer acts as a barrier to prevent the oxygen contained inside the ITO from adversely affecting the light emission life. can do.

本発明の有機EL装置の製造方法は、第1の電極と少なくとも有機材料からなる発光層を有する機能層と第2の電極とが基板上にこの順に配置され、前記第2の電極が光透過性を有し、前記発光層からの光が前記第2の電極の上方に射出される有機EL装置の製造方法であって、前記第1の電極を形成する工程と、前記機能層を形成する工程と、少なくとも窒化チタン層を含む前記第2の電極を形成する工程とを有し、前記窒化チタン層の形成を、プラズマ発生領域の外部に被処理基板を配置する形態のイオンプレーティング方式の成膜装置を用いて行うことを特徴とする。
上記の方法によれば、窒化チタン層の形成時に被処理基板がプラズマに直接晒されないため、有機発光層や電子注入層にダメージを与えることなく、高輝度で信頼性に高い有機EL装置を得ることができる。
In the method for manufacturing an organic EL device according to the present invention, a first electrode, a functional layer having at least a light emitting layer made of an organic material, and a second electrode are arranged in this order on a substrate, and the second electrode transmits light. A method of manufacturing an organic EL device in which light from the light emitting layer is emitted above the second electrode, the step of forming the first electrode, and the formation of the functional layer And forming the second electrode including at least a titanium nitride layer, and forming the titanium nitride layer by using an ion plating method in which a substrate to be processed is disposed outside the plasma generation region. It is characterized by using a film forming apparatus.
According to the above method, since the substrate to be processed is not directly exposed to plasma when the titanium nitride layer is formed, an organic EL device having high luminance and high reliability is obtained without damaging the organic light emitting layer and the electron injection layer. be able to.

前記窒化チタン層の形成に引き続いて、透明導電層を同一成膜装置内で連続して形成しても良い。
例えばITO等の透明導電層も上記のイオンプレーティング法で成膜することができ、その場合、窒化チタン層、透明導電層を同一成膜装置内で連続成膜すれば、窒化チタン層表面が汚染したり、酸化される等の不具合がなく、膜質が向上するとともに、製造TATが短くなり、生産性が向上する。
Subsequent to the formation of the titanium nitride layer, a transparent conductive layer may be continuously formed in the same film forming apparatus.
For example, a transparent conductive layer such as ITO can also be formed by the above ion plating method. In this case, if the titanium nitride layer and the transparent conductive layer are continuously formed in the same film forming apparatus, the surface of the titanium nitride layer is formed. There are no inconveniences such as contamination and oxidation, the film quality is improved, the production TAT is shortened, and the productivity is improved.

[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態について図1〜図13を参照して説明する。なお、図1から図14において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものと異なるように表している。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in FIGS. 1 to 14, the scale of each layer and each member is shown to be different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized on the drawings.

図1は本実施形態のエレクトロルミネッセンス表示装置の一例である有機EL表示装置の配線構造を示す平面模式図である。
図1に示すように、本実施形態のエレクトロルミネッセンス表示装置(有機EL装置)1には、複数の走査線101と、走査線101に対して交差する方向に延びる複数の信号線102と、信号線102に並列に延びる複数の電源線103とがそれぞれ配線されている。そして、走査線101と信号線102とにより区画された領域が画素領域として構成されている。
信号線102には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路104が接続されている。また、走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路105が接続されている。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a wiring structure of an organic EL display device which is an example of the electroluminescence display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the electroluminescence display device (organic EL device) 1 according to the present embodiment includes a plurality of scanning lines 101, a plurality of signal lines 102 extending in a direction intersecting the scanning lines 101, and a signal. A plurality of power supply lines 103 extending in parallel with the line 102 are respectively wired. An area partitioned by the scanning line 101 and the signal line 102 is configured as a pixel area.
Connected to the signal line 102 is a data side driving circuit 104 including a shift register, a level shifter, a video line, and an analog switch. Further, a scanning side driving circuit 105 including a shift register and a level shifter is connected to the scanning line 101.

各画素領域には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ112と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ112を介して信号線102から共有される画素信号を保持する保持容量capと、該保持容量capによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ123と、この駆動用薄膜トランジスタ123を介して電源線103に電気的に接続したときに当該電源線103から駆動電流が流れ込む画素電極111と、この画素電極111と陰極12との間に挟み込まれる機能層110とが設けられている。画素電極111と陰極12と機能層110により発光部Aが構成され、表示装置1は、この発光部Aをマトリクス状に複数備えて構成されている。   In each pixel region, a switching thin film transistor 112 to which a scanning signal is supplied to the gate electrode via the scanning line 101 and a pixel signal shared from the signal line 102 via the switching thin film transistor 112 are held. A capacitor cap, a driving thin film transistor 123 to which a pixel signal held by the holding capacitor cap is supplied to a gate electrode, and the power supply line when electrically connected to the power supply line 103 via the driving thin film transistor 123 A pixel electrode 111 into which a driving current flows from 103 and a functional layer 110 sandwiched between the pixel electrode 111 and the cathode 12 are provided. The pixel electrode 111, the cathode 12, and the functional layer 110 constitute a light emitting unit A, and the display device 1 is configured by including a plurality of the light emitting units A in a matrix.

係る構成によれば、走査線101が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ112がオンになると、そのときの信号線102の電位が保持容量capに保持され、該保持容量capの状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ123のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ123のチャネルを介して、電源線103から画素電極111に電流が流れ、さらに機能層110を介して陰極12に電流が流れる。機能層110は、これを流れる電流量に応じて発光する。   According to such a configuration, when the scanning line 101 is driven and the switching thin film transistor 112 is turned on, the potential of the signal line 102 at that time is held in the holding capacitor cap, and is driven according to the state of the holding capacitor cap. The on / off state of the thin film transistor 123 is determined. Then, current flows from the power supply line 103 to the pixel electrode 111 through the channel of the driving thin film transistor 123, and further current flows to the cathode 12 through the functional layer 110. The functional layer 110 emits light according to the amount of current flowing through it.

図2は本表示装置の平面模式図である。図3に、本表示装置における表示領域2aの断面構造を拡大した図を示す。
図3に示すように、本実施形態の表示装置1は、基板2上に回路素子部14と表示素子部10が順に積層され、この積層体の形成された基板面が封止部(図示略)によって封止された構造を有する。表示素子部10は、発光層110bを含む発光素子部11と、発光素子部11上に形成された陰極(第2の電極)12とからなる。この陰極12及び封止部は透光性を有しており、本表示装置1は、発光層から発した表示光が封止部側から出射される、いわゆるトップエミッション型の表示装置として構成されている。
FIG. 2 is a schematic plan view of the display device. FIG. 3 shows an enlarged view of the cross-sectional structure of the display region 2a in the present display device.
As shown in FIG. 3, in the display device 1 of this embodiment, a circuit element unit 14 and a display element unit 10 are sequentially stacked on a substrate 2, and the substrate surface on which the stacked body is formed is a sealing unit (not shown). ). The display element unit 10 includes a light emitting element unit 11 including a light emitting layer 110 b and a cathode (second electrode) 12 formed on the light emitting element unit 11. The cathode 12 and the sealing portion have translucency, and the display device 1 is configured as a so-called top emission type display device in which display light emitted from the light emitting layer is emitted from the sealing portion side. ing.

基板2には、透明基板、半透明基板、不透明基板のいずれを用いることもできる。透明又は半透明な基板としては、例えばガラス、石英、樹脂(プラスチック、プラスチックフィルム)等が挙げられ、特に、安価なソーダガラス基板が好適に用いられる。不透明な基板としては、例えばアルミナ等のセラミックやステンレススチール等の金属シートに表面酸化等の絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。
また、基板2は、図2に示すように、中央に位置する表示領域2aと、基板2の周縁に位置して表示領域2aを囲む非表示領域2bとに区画されている。
表示領域2aは、マトリックス状に配置された発光部Aによって形成される領域であり、表示領域2aの外側に非表示領域2bが形成されている。そして、非表示領域2bには、表示領域2aに隣接するダミー表示領域が形成されている。
As the substrate 2, any of a transparent substrate, a semitransparent substrate, and an opaque substrate can be used. Examples of the transparent or translucent substrate include glass, quartz, resin (plastic, plastic film) and the like, and an inexpensive soda glass substrate is particularly preferably used. Examples of the opaque substrate include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like in addition to a ceramic sheet such as alumina or a metal sheet such as stainless steel subjected to an insulation treatment such as surface oxidation.
As shown in FIG. 2, the substrate 2 is partitioned into a display region 2 a located at the center and a non-display region 2 b surrounding the display region 2 a located at the periphery of the substrate 2.
The display area 2a is an area formed by the light emitting portions A arranged in a matrix, and a non-display area 2b is formed outside the display area 2a. In the non-display area 2b, a dummy display area adjacent to the display area 2a is formed.

回路素子部14には、図2および図3に示すように、前述の走査線、信号線、保持容量、スイッチング用の薄膜トランジスタ、駆動用の薄膜トランジスタ123等が備えられており、表示領域2aに配置された各発光部Aを駆動するようになっている。
陰極12は、その一端が発光素子部11上から基板2上に形成された陰極用配線120に接続しており、この配線の一端部がフレキシブル基板5上の配線5aに接続されている。また、配線5aは、フレキシブル基板5上に備えられた駆動IC6(駆動回路)に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the circuit element section 14 is provided with the above-described scanning line, signal line, storage capacitor, switching thin film transistor, driving thin film transistor 123, and the like, and is arranged in the display region 2a. Each light emitting section A thus driven is driven.
One end of the cathode 12 is connected to the cathode wiring 120 formed on the substrate 2 from the light emitting element portion 11, and one end of the wiring is connected to the wiring 5 a on the flexible substrate 5. Further, the wiring 5 a is connected to a driving IC 6 (driving circuit) provided on the flexible substrate 5.

また、回路素子部14の非表示領域2bには、前述の電源線103(103R、103G、103B)が配線されている。
また、表示領域2aの図2中両側には、前述の走査側駆動回路105、105が配置されている。この走査側駆動回路105、105はダミー領域の下側の回路素子部14内に設けられている。さらに回路素子部14内には、走査側駆動回路105、105に接続される駆動回路用制御信号配線105aと駆動回路用電源配線105bとが設けられている。さらに表示領域2aの図2中上側には検査回路106が配置されている。
Further, the above-described power supply lines 103 (103R, 103G, 103B) are wired in the non-display area 2b of the circuit element unit 14.
Further, the above-described scanning side drive circuits 105 and 105 are arranged on both sides of the display area 2a in FIG. The scanning side drive circuits 105 and 105 are provided in the circuit element section 14 below the dummy area. Further, in the circuit element section 14, a drive circuit control signal wiring 105a and a drive circuit power supply wiring 105b connected to the scanning side drive circuits 105 and 105 are provided. Further, an inspection circuit 106 is disposed above the display area 2a in FIG.

より詳細には、この表示装置1は、基板2上に、TFTなどの回路等が形成された回路素子部14と、画素電極(第1の電極)111と、発光層110bを含む機能層110が形成された発光素子部11と、陰極12とが順次積層されて構成されている。
回路素子部14には、基板2上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜2cが形成され、この下地保護膜2c上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜141が形成されている。なお、半導体膜141には、ソース領域141a及びドレイン領域141bが高濃度Pイオン打ち込みにより形成されている。また、Pが導入されなかった部分がチャネル領域141cとなっている。
また、回路素子部14には、下地保護膜2c及び半導体膜141を覆うゲート絶縁膜142が形成されている。そして、このゲート絶縁膜142上には、半導体膜141のチャネル領域141cに対応する位置に、Al、Mo、Ta、Ti、W等からなるゲート電極143(走査線101)が形成されている。そして、半導体膜141、ゲート絶縁膜142、ゲート電極143により薄膜トランジスタ123が構成されている。
More specifically, the display device 1 includes a functional layer 110 including a circuit element unit 14 in which a circuit such as a TFT is formed on a substrate 2, a pixel electrode (first electrode) 111, and a light emitting layer 110b. The light emitting element part 11 in which is formed and the cathode 12 are sequentially laminated.
In the circuit element portion 14, a base protective film 2c made of a silicon oxide film is formed on the substrate 2, and an island-shaped semiconductor film 141 made of polycrystalline silicon is formed on the base protective film 2c. Note that a source region 141a and a drain region 141b are formed in the semiconductor film 141 by high concentration P ion implantation. Further, a portion where P is not introduced is a channel region 141c.
In the circuit element portion 14, a gate insulating film 142 that covers the base protective film 2c and the semiconductor film 141 is formed. A gate electrode 143 (scanning line 101) made of Al, Mo, Ta, Ti, W, or the like is formed on the gate insulating film 142 at a position corresponding to the channel region 141c of the semiconductor film 141. The semiconductor film 141, the gate insulating film 142, and the gate electrode 143 constitute a thin film transistor 123.

また、ゲート電極143及びゲート絶縁膜142上には透明な第1層間絶縁膜144aと第2層間絶縁膜144bが形成されており、この第1、第2層間絶縁膜144a、144bには、絶縁膜144a、144bを貫通して半導体膜141のソース、ドレイン領域141a、141bにそれぞれ接続されるコンタクトホール145、146が形成されている。コンタクトホール145は画素電極に接続されており、このコンタクトホール145を介して画素電極111と半導体のソース領域141aが電気的に接続されている。また、コンタクトホール146は電源線103に接続されており、このコンタクトホール146を介して、電源線103から画素信号が供給されるようになっている。
以上により駆動用の回路が構成されている。なお、回路素子部14には、前述した保持容量cap及びスイッチング用の薄膜トランジスタ142も形成されているが、図3ではこれらの図示を省略している。
Further, a transparent first interlayer insulating film 144a and a second interlayer insulating film 144b are formed on the gate electrode 143 and the gate insulating film 142, and the first and second interlayer insulating films 144a and 144b are insulated. Contact holes 145 and 146 are formed through the films 144a and 144b and connected to the source and drain regions 141a and 141b of the semiconductor film 141, respectively. The contact hole 145 is connected to the pixel electrode, and the pixel electrode 111 and the semiconductor source region 141 a are electrically connected through the contact hole 145. Further, the contact hole 146 is connected to the power supply line 103, and a pixel signal is supplied from the power supply line 103 through the contact hole 146.
The driving circuit is configured as described above. The circuit element unit 14 is also formed with the storage capacitor cap and the switching thin film transistor 142 described above, but these are not shown in FIG.

画素電極111は、第2層間絶縁膜144b上に平面視略矩形にパターニングされて形成されており、表示領域2a内にマトリクス状に複数配置されている。
この画素電極111には、例えばアルミニウム(Al)膜や銀(Ag)膜等の高反射率の金属膜が用いられており、基板2側に発した光を上方の封止部側に効率的に出射させるようになっている。
なお、画素電極111は、例えばAl膜の層厚が100nmから500nmの範囲となるように形成され、Al膜の上にITO(インジウム錫酸化膜)を層厚が50nmから200nmの範囲となるように積層して形成してもよい。
The pixel electrodes 111 are formed by patterning in a substantially rectangular shape in plan view on the second interlayer insulating film 144b, and a plurality of pixel electrodes 111 are arranged in a matrix in the display region 2a.
The pixel electrode 111 is made of a highly reflective metal film such as an aluminum (Al) film or a silver (Ag) film, and efficiently emits light emitted to the substrate 2 side to the upper sealing portion side. It is made to emit to.
The pixel electrode 111 is formed, for example, so that the layer thickness of the Al film ranges from 100 nm to 500 nm, and ITO (indium tin oxide film) is formed on the Al film so that the layer thickness ranges from 50 nm to 200 nm. You may laminate and form.

発光素子部11は、複数の画素電極111上の各々に積層された機能層110と、各画素電極111及び機能層110の間に備えられて各機能層110を仕切るバンク層112とを主体として構成されている。機能層110上には窒化チタン層からなる陰極12が配置されており、これら画素電極111、機能層110及び陰極12によって発光部Aが構成されている。
なお、バンク層112と第2層間絶縁膜144bとの間に、隣り合う画素電極111を絶縁するとともに、これを保護するために、絶縁保護膜を配置してもよい。絶縁保護膜としては、例えばCVD法やスパッタリング法によりシリコン酸化膜を1μmの厚さに形成することができる。
The light emitting element unit 11 mainly includes a functional layer 110 stacked on each of the plurality of pixel electrodes 111 and a bank layer 112 provided between each pixel electrode 111 and the functional layer 110 to partition each functional layer 110. It is configured. A cathode 12 made of a titanium nitride layer is disposed on the functional layer 110, and the pixel electrode 111, the functional layer 110, and the cathode 12 constitute a light emitting portion A.
Note that an insulating protective film may be disposed between the bank layer 112 and the second interlayer insulating film 144b in order to insulate the adjacent pixel electrodes 111 and protect them. As the insulating protective film, a silicon oxide film can be formed to a thickness of 1 μm by, for example, a CVD method or a sputtering method.

バンク層112は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストからなり、画素電極111の形成位置に対応して開口部112dが形成されている。
なお、バンク層112に仕切られた各領域において、画素電極111の電極面111aは酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液処理されており、親液性を示す。一方、開口部112dの壁面及びバンク層112の上面112fは、4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液処理)されており、撥液性を示す。
なお、蒸着法により正孔注入/輸送層110aおよび発光層110bを形成する場合にはバンク層112の形成を省略してもよい。バンク層112は、インクジェット法により正孔注入/輸送層110aおよび発光層110bを形成する場合に必要なものであり、蒸着法でこれらの層を形成する場合には必要とならない。
The bank layer 112 is made of a resist having excellent heat resistance and solvent resistance such as acrylic resin and polyimide resin, and an opening 112d is formed corresponding to the position where the pixel electrode 111 is formed.
In each region partitioned by the bank layer 112, the electrode surface 111a of the pixel electrode 111 is lyophilic with plasma processing using oxygen as a processing gas and exhibits lyophilicity. On the other hand, the wall surface of the opening 112d and the upper surface 112f of the bank layer 112 are fluorinated (liquid repellent) by plasma treatment using tetrafluoromethane as a processing gas, and exhibit liquid repellency.
Note that when the hole injection / transport layer 110a and the light emitting layer 110b are formed by vapor deposition, the formation of the bank layer 112 may be omitted. The bank layer 112 is necessary when the hole injection / transport layer 110a and the light emitting layer 110b are formed by an ink jet method, and is not necessary when these layers are formed by an evaporation method.

機能層110は、画素電極111上に積層された正孔注入/輸送層110aと、正孔注入/輸送層110a上に隣接して形成された発光層110bと、この発光層110b上に隣接して形成された電子注入層110cとから構成されている。
正孔注入/輸送層110aは例えば5nmから50nmの層厚に形成され、正孔を発光層110bに注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入/輸送層110a内部において輸送する機能を有する。この正孔注入/輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。
また、電子注入層110cは例えば5nmから20nmの層厚に形成され、電子を発光層110bに注入する機能を有するとともに、電子を電子注入層110c内部において輸送する機能を有する。層厚が5nmよりも小さくなると電子注入効率を向上させる効果がなくなり、層厚が20nmよりも厚くなると内部抵抗が高くなり発光電圧が高くなってしまう。この電子注入層110cとしては、例えばバソクプロイン(BCP)とセシウムの共蒸着膜やMgとAgの共蒸着、LiF/Ca/Alなどを好適に用いることができる。
The functional layer 110 is adjacent to the hole injection / transport layer 110a stacked on the pixel electrode 111, the light emitting layer 110b formed adjacent to the hole injection / transport layer 110a, and the light emitting layer 110b. And an electron injection layer 110c formed.
The hole injection / transport layer 110a is formed to a thickness of, for example, 5 nm to 50 nm and has a function of injecting holes into the light emitting layer 110b and a function of transporting holes inside the hole injection / transport layer 110a. . As the hole injection / transport layer forming material, for example, a mixture of a polythiophene derivative such as polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid can be used.
The electron injection layer 110c is formed to have a thickness of, for example, 5 nm to 20 nm, and has a function of injecting electrons into the light emitting layer 110b and a function of transporting electrons inside the electron injection layer 110c. When the layer thickness is smaller than 5 nm, the effect of improving the electron injection efficiency is lost, and when the layer thickness is larger than 20 nm, the internal resistance is increased and the light emission voltage is increased. As the electron injection layer 110c, for example, a co-deposited film of bathocuproine (BCP) and cesium, a co-evaporated film of Mg and Ag, LiF / Ca / Al, or the like can be preferably used.

このような正孔注入/輸送層110a、電子注入層110cを、それぞれ画素電極111と発光層110bの間、及び、陰極12と発光層110bとの間に設けることにより、発光層110bの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。なお、正孔注入/輸送材料は、各色の発光層110b毎に異ならせてもよく、また、特定の色の発光層110bに対して正孔注入/輸送層110aを設けない構成とすることも可能である。   By providing the hole injection / transport layer 110a and the electron injection layer 110c between the pixel electrode 111 and the light emitting layer 110b and between the cathode 12 and the light emitting layer 110b, respectively, the light emission efficiency of the light emitting layer 110b is achieved. And device characteristics such as lifetime are improved. The hole injecting / transporting material may be different for each color of the light emitting layer 110b, or the hole injecting / transporting layer 110a may not be provided for the light emitting layer 110b of a specific color. Is possible.

発光層110bは、赤色(R)に発光する赤色発光層110b1、緑色(G)に発光する緑色発光層110b2、及び青色(B)に発光する青色発光層110b3、の3種類を有し、各発光層110b1から110b3がストライプ配置されている。この発光層110bの材料としては、赤色発光層110b1としてシアノピリフェニレンビニレン、緑色発光層110b2およびとして青色発光層110b3ポリフェニレンビニレンなどを用いることができる。なお、上述した有機化合物以外の有機化合物を発光層110bの材料として用いることができる。   The light emitting layer 110b has three types, a red light emitting layer 110b1 that emits red (R), a green light emitting layer 110b2 that emits green (G), and a blue light emitting layer 110b3 that emits blue (B). The light emitting layers 110b1 to 110b3 are arranged in stripes. As the material of the light emitting layer 110b, cyanopyriphenylene vinylene can be used as the red light emitting layer 110b1, and the blue light emitting layer 110b3 polyphenylene vinylene can be used as the green light emitting layer 110b2. Note that an organic compound other than the organic compounds described above can be used as a material for the light-emitting layer 110b.

陰極12の材料には窒化チタンからなる透光性の導電層が用いられており、陰極12は発光素子部11の全面に形成されている。そして、画素電極111と対になって機能層110に電流を流す役割を果たす。
本実施形態の構成によれば、陰極12を構成する窒化チタンは若干黄色に着色しているものの、光透過性に優れており、上部透明共通陰極としての機能を十分に果たすことができる。また、窒化チタン層が酸化バリアとなり、その下層側に位置する発光層110bや電子注入層110cの酸化を抑制するため、ITO等の透明導電膜を単層で用いた従来の上部透明共通陰極の構成に比べて発光寿命を向上することができる。
A light-transmitting conductive layer made of titanium nitride is used as the material of the cathode 12, and the cathode 12 is formed on the entire surface of the light emitting element portion 11. Then, it plays a role of flowing a current through the functional layer 110 in a pair with the pixel electrode 111.
According to the configuration of the present embodiment, although titanium nitride constituting the cathode 12 is slightly colored in yellow, it has excellent light transmittance and can sufficiently function as an upper transparent common cathode. Further, the titanium nitride layer serves as an oxidation barrier, and in order to suppress oxidation of the light emitting layer 110b and the electron injection layer 110c located on the lower layer side, a conventional upper transparent common cathode using a transparent conductive film such as ITO is used as a single layer. The light emission life can be improved as compared with the configuration.

次に、本実施形態の表示装置の製造方法を、図面を参照して説明する。
本実施形態の表示装置1の製造方法は、例えば、(1)回路素子部形成工程、(2)バンク部形成工程、(3)プラズマ処理工程、(4)正孔注入/輸送層形成工程、(5)発光層形成工程、(6)電子注入層形成工程、(7)陰極形成工程を具備して構成されている。なお、製造方法はこれに限られるものではなく、必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
Next, a method for manufacturing the display device of this embodiment will be described with reference to the drawings.
The manufacturing method of the display device 1 of the present embodiment includes, for example, (1) a circuit element portion forming step, (2) a bank portion forming step, (3) a plasma processing step, and (4) a hole injection / transport layer forming step, (5) A light emitting layer forming step, (6) an electron injection layer forming step, and (7) a cathode forming step are provided. In addition, a manufacturing method is not restricted to this, When other processes are removed as needed, it may be added.

(1) 回路素子部形成工程
例えばガラス等の基板2上に、図4に示すように、周知の方法によって下地保護膜2cを介して薄膜トランジスタ123を形成する。次に、薄膜トランジスタ123が形成された基板2の上面側を平坦化するために、例えばポリイミド、アクリル等の平坦性に優れた材料をスピンコート法により滴下し、平坦化絶縁膜となる第2層間絶縁膜144bを形成する。次に、各画素の薄膜トランジスタ123と画素電極111とを接続するためのスルーホールを第2層間絶縁膜144b、第1層間絶縁膜144aに形成する。スルーホールは、フォトリソグラフィー法によって絶縁膜をパターニングした後、現像処理で露光部分を除去して形成する。その後、本焼成し、第2層間絶縁膜144b等を平坦化膜とする。そして、例えばAlを膜厚100〜500nmとなるようにスパッタ法、蒸着法等により成膜する。さらにITOを積層して画素電極とする場合には、ITOを膜厚50〜200nmとなるようにスパッタ法、蒸着法等により成膜する。その後、フォトリソグラフィー法によってこれらITO、Al膜をパターニングして、画素電極111を形成する。ITOは例えば王水によるウェットエッチングにより、Alは例えば塩素系ガスを含むガスのプラズマを用いたドライエッチングによりエッチングすることができる。
(1) Circuit element portion forming step As shown in FIG. 4, for example, a thin film transistor 123 is formed on a substrate 2 such as glass through a base protective film 2c by a known method. Next, in order to flatten the upper surface side of the substrate 2 on which the thin film transistor 123 is formed, a material having excellent flatness, such as polyimide or acrylic, is dropped by a spin coat method, and the second interlayer serving as a flattening insulating film is formed. An insulating film 144b is formed. Next, a through hole for connecting the thin film transistor 123 and the pixel electrode 111 of each pixel is formed in the second interlayer insulating film 144b and the first interlayer insulating film 144a. The through hole is formed by patterning an insulating film by a photolithography method and then removing an exposed portion by a development process. Thereafter, this is baked to form the second interlayer insulating film 144b and the like as a planarizing film. Then, for example, Al is deposited by sputtering, vapor deposition or the like so as to have a film thickness of 100 to 500 nm. Furthermore, when ITO is laminated | stacked and it is set as a pixel electrode, it forms into a film by sputtering method, a vapor deposition method, etc. so that ITO may become a film thickness of 50-200 nm. Thereafter, the ITO and Al films are patterned by a photolithography method to form the pixel electrode 111. For example, ITO can be etched by wet etching using aqua regia, and Al can be etched by dry etching using plasma of a gas containing a chlorine-based gas, for example.

(2)バンク層形成工程
バンク層形成工程は、基板2の所定の位置に開口部112dを有するバンク層112を形成する工程である。層間絶縁膜144a、144bの上に画素電極111を形成した後、図5に示すように、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する感光性材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、画素電極111の配置された領域に開口部112dを有するバンク層112を形成する。なお、バンク層は、以下の正孔注入/輸送層、発光層等をインクジェット等の液滴吐出法で形成する場合に必要となるものであって、蒸着法等により形成する場合には不要である。
(2) Bank Layer Forming Step The bank layer forming step is a step of forming the bank layer 112 having the opening 112d at a predetermined position of the substrate 2. After the pixel electrode 111 is formed on the interlayer insulating films 144a and 144b, a photosensitive material having heat resistance and solvent resistance such as acrylic resin and polyimide resin is applied as shown in FIG. A bank layer 112 having an opening 112d is formed in the region where the pixel electrode 111 is disposed. The bank layer is necessary when the following hole injection / transport layer, light emitting layer, etc. are formed by a droplet discharge method such as inkjet, and is not necessary when formed by a vapor deposition method or the like. is there.

(3)プラズマ処理工程
プラズマ処理工程は、画素電極111の表面を活性化すること、さらにバンク層112の表面を表面処理する事を目的として行われる。特に活性化工程では、画素電極111上の洗浄、さらに仕事関数の調整を主な目的として行っている。さらに、画素電極111の表面の親液化処理、バンク層112表面の撥液化処理を行う。
(3) Plasma processing step The plasma processing step is performed for the purpose of activating the surface of the pixel electrode 111 and further surface-treating the surface of the bank layer 112. In particular, in the activation process, cleaning on the pixel electrode 111 and adjustment of the work function are mainly performed. Further, a lyophilic process on the surface of the pixel electrode 111 and a lyophobic process on the surface of the bank layer 112 are performed.

(4)正孔注入/輸送層形成工程
発光素子形成工程では、画素電極111上に正孔注入/輸送層を形成する。
正孔注入/輸送層形成工程では、液滴吐出法として、例えばインクジェット装置を用いて、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を電極面111a上に吐出する(第1液滴吐出工程)。そして、その後、乾燥処理及び熱処理を行い、画素電極111上に正孔注入/輸送層110aを形成する。
この正孔注入/輸送層形成工程を含めこれ以降の工程は、水、酸素の無い雰囲気とする事が好ましい。例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
(4) Hole Injection / Transport Layer Formation Step In the light emitting element formation step, a hole injection / transport layer is formed on the pixel electrode 111.
In the hole injection / transport layer forming step, as a droplet discharge method, for example, an inkjet apparatus is used to discharge the first composition containing the hole injection / transport layer forming material onto the electrode surface 111a (first droplet). Discharge process). Thereafter, drying treatment and heat treatment are performed to form the hole injection / transport layer 110 a on the pixel electrode 111.
Subsequent steps including the hole injection / transport layer forming step are preferably an atmosphere free of water and oxygen. For example, it is preferably performed in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere.

インクジェットによる製造方法は以下の通りである。
図6に示すように、インクジェットヘッドH1に形成された複数のノズルから正孔注入/輸送層形成材料を含む組成物110dを吐出する。ここではインクジェットヘッドを走査することにより各開口部112d内に組成物110dを充填しているが、基板2を走査することによっても可能である。さらに、インクジェットヘッドH1と基板2とを相対的に移動させることによっても組成物110dを充填させることができる。なお、これ以降のインクジェットヘッドH1を用いて行う工程では上記の点は同様である。
The manufacturing method by inkjet is as follows.
As shown in FIG. 6, a composition 110d containing a hole injection / transport layer forming material is discharged from a plurality of nozzles formed in the inkjet head H1. Here, each opening 112d is filled with the composition 110d by scanning the ink jet head, but it is also possible to scan the substrate 2. Further, the composition 110d can be filled by moving the inkjet head H1 and the substrate 2 relatively. In addition, in the process performed using the inkjet head H1 after this, the above point is the same.

次に、図7に示すような乾燥工程を行い、組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させて正孔注入/輸送層形成材料を例えば5〜50nmの層厚に析出させる。このように形成された正孔注入/輸送層110aの大部分は、後の工程で塗布する発光層110bに溶け込むが、一部が正孔注入/輸送層110aと発光層110bの間に薄膜状に残存する。これにより、正孔注入/輸送層110aと発光層110bとの間のエネルギー障壁を下げて正孔の移動を容易にし、発光効率を向上させることができる。   Next, a drying process as shown in FIG. 7 is performed to evaporate the polar solvent contained in the composition and deposit the hole injection / transport layer forming material to a layer thickness of, for example, 5 to 50 nm. Most of the hole injecting / transporting layer 110a formed in this manner is dissolved in the light emitting layer 110b to be applied in a later step, but a part of the hole injecting / transporting layer 110a is thin between the hole injecting / transporting layer 110a and the light emitting layer 110b. Remain. Accordingly, the energy barrier between the hole injection / transport layer 110a and the light emitting layer 110b can be lowered to facilitate the movement of holes and improve the light emission efficiency.

(5)発光層形成工程
発光層形成工程は、表面改質工程、発光層形成材料吐出工程および乾燥工程とからなる。
表面改質工程は、正孔注入/輸送層110aと発光層110bとの密着性や、成膜の均一性を高めるために行っている。次に、発光層形成工程として、インクジェット法(液滴吐出法)により、発光層形成材料を含む組成物を正孔注入/輸送層110a上に吐出し、その後乾燥処理して、正孔注入/輸送層110a上に層厚が例えば5〜50nm程度の発光層110bを形成する。
図8に示すように、インクジェットヘッドH5と基板2とを相対的に移動し、インクジェットヘッドH5に形成された吐出ノズルH6から各色(例えばここでは青色(B))発光層形成材料を含有する第2組成物110eを吐出する。
(5) Light emitting layer forming step The light emitting layer forming step includes a surface modification step, a light emitting layer forming material discharging step, and a drying step.
The surface modification step is performed to improve the adhesion between the hole injection / transport layer 110a and the light emitting layer 110b and the uniformity of film formation. Next, as a light emitting layer forming step, a composition containing a light emitting layer forming material is discharged onto the hole injection / transport layer 110a by an ink jet method (droplet discharge method), and then dried to perform hole injection / A light emitting layer 110b having a thickness of, for example, about 5 to 50 nm is formed on the transport layer 110a.
As shown in FIG. 8, the inkjet head H5 and the substrate 2 are moved relatively, and each color (for example, blue (B) in this case) containing a light emitting layer forming material is discharged from the discharge nozzle H6 formed on the inkjet head H5. 2 The composition 110e is discharged.

次に、組成物を所定の位置に吐出し終わったら、吐出後の組成物液滴110eを乾燥処理し、組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させる。これにより、発光層形成材料が析出し、図9に示すような青色(B)発光層110b3が形成される。
続けて、図10に示すように、前述した青色(B)発光層110b3の場合と同様の工程を用い、赤色(R)発光層110b1を形成し、最後に緑色(G)発光層110b2を形成する。なお、発光層110bの形成順序は、前述の順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決める事も可能である。
このようにして、画素電極111上に正孔注入/輸送層110a及び発光層110bが形成される。
Next, after discharging the composition to a predetermined position, the discharged composition droplet 110e is dried to evaporate the nonpolar solvent contained in the composition. Thereby, the light emitting layer forming material is deposited, and a blue (B) light emitting layer 110b3 as shown in FIG. 9 is formed.
Subsequently, as shown in FIG. 10, the red (R) light emitting layer 110b1 is formed using the same process as that of the blue (B) light emitting layer 110b3 described above, and finally the green (G) light emitting layer 110b2 is formed. To do. Note that the order of forming the light emitting layers 110b is not limited to the order described above, and may be formed in any order. For example, the order of formation can be determined according to the light emitting layer forming material.
In this manner, the hole injection / transport layer 110a and the light emitting layer 110b are formed on the pixel electrode 111.

(6)電子注入層形成工程
電子注入層形成工程では、図11に示すように、発光層110b及びバンク層112の全面に、バソクプロイン(BCP)とセシウムの共蒸着膜からなる電子注入層110cを形成する。
電子注入層110cには、他にも例えばMgとAgの共蒸着や、LiF/Ca/Alなどを用いることができ、蒸着法、スパッタ法、CVD法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層110bの損傷を防止できる点で好ましい。
(6) Electron Injection Layer Formation Step In the electron injection layer formation step, as shown in FIG. 11, an electron injection layer 110c made of a co-deposited film of bathocuproine (BCP) and cesium is formed on the entire surface of the light emitting layer 110b and the bank layer 112. Form.
For the electron injection layer 110c, for example, co-evaporation of Mg and Ag, LiF / Ca / Al, or the like can be used. Preferably, the electron injection layer 110c is formed by a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or the like. It is preferable that the light emitting layer 110b is prevented from being damaged by heat.

(7)陰極形成工程
陰極形成工程では、図13に示すように、成膜装置200を用いたイオンプレーティング法により、電子注入層110cの全面に窒化チタンからなる陰極材料層を成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングして陰極12を形成する。
図12は、本実施の形態に係るイオンプレーティング方式の成膜装置の概略図である。 成膜装置200は、図12に示すように、アルゴンプラズマを発生させるプラズマ生成部210と、成膜を行う成膜部220と、電子注入層110cまで積層された基板2を搬送する基板搬送部230と、成膜部220内の気体を排気する排気部(図示せず)とから概略形成されている。
(7) Cathode formation step In the cathode formation step, as shown in FIG. 13, a cathode material layer made of titanium nitride is formed on the entire surface of the electron injection layer 110c by an ion plating method using a film formation apparatus 200. The cathode 12 is formed by patterning by photolithography.
FIG. 12 is a schematic view of an ion plating film forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, the film formation apparatus 200 includes a plasma generation unit 210 that generates argon plasma, a film formation unit 220 that performs film formation, and a substrate transfer unit that transfers the substrate 2 stacked up to the electron injection layer 110c. 230 and an exhaust part (not shown) for exhausting the gas in the film forming part 220.

そして成膜部220には、機能層保護膜12aまたは陰極12の材料である蒸着材料223(窒化チタン)を載置する台部221が配置され、台部221と対向する位置に電子注入層110cまで積層された基板2が搬送され、配置されている。プラズマ生成部210で生成されたアルゴンプラズマを台部221の窒化チタンに導入して、窒化チタンを蒸発させて電子注入層110c上の全面に堆積させている。
本装置は、プラズマ発生領域の外部に基板2を配置する形態のものであり、窒化チタン層の成膜時に基板2がプラズマに直接晒されないため、発光層110bや電子注入層110cにダメージを与えることなく、高輝度で信頼性に高い有機EL装置を得ることができる。
In the film forming part 220, a base part 221 on which the vapor deposition material 223 (titanium nitride) that is the material of the functional layer protective film 12a or the cathode 12 is placed is disposed, and the electron injection layer 110c is located at a position facing the base part 221. The board | substrate 2 laminated | stacked to is conveyed and arrange | positioned. Argon plasma generated by the plasma generation unit 210 is introduced into titanium nitride of the base unit 221, and the titanium nitride is evaporated and deposited on the entire surface of the electron injection layer 110c.
In this apparatus, the substrate 2 is disposed outside the plasma generation region, and the substrate 2 is not directly exposed to the plasma when the titanium nitride layer is formed, so that the light emitting layer 110b and the electron injection layer 110c are damaged. Therefore, an organic EL device with high luminance and high reliability can be obtained.

以下、詳細な説明は省略するが、陰極12上、または陰極12の上方に空間を隔てて封止樹脂膜、封止基板等からなる封止部材を配置する。さらに、図2、図3に例示した基板2の配線5aに陰極12を接続するとともに、駆動IC6に回路素子部14の配線を接続することにより、本実施形態の表示装置1が得られる。   Hereinafter, although detailed description is omitted, a sealing member made of a sealing resin film, a sealing substrate, or the like is disposed on the cathode 12 or above the cathode 12 with a space therebetween. Further, the cathode 12 is connected to the wiring 5 a of the substrate 2 illustrated in FIGS. 2 and 3, and the wiring of the circuit element unit 14 is connected to the driving IC 6, whereby the display device 1 of this embodiment is obtained.

[第2の実施の形態]
以下、本発明の第2の実施の形態を図14を用いて説明する。
本実施の形態の有機EL装置の基本構成は第1の実施の形態と同様であり、陰極の構成が異なるのみである。
図14は本実施の形態の有機EL装置の断面構造を示す図であり、第1の実施の形態の図3に相当する図である。図14において図3と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
The basic configuration of the organic EL device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and only the configuration of the cathode is different.
FIG. 14 is a diagram showing a cross-sectional structure of the organic EL device of the present embodiment, and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment. In FIG. 14, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 3, and detailed description thereof will be omitted.

第1の実施の形態の場合、陰極12が窒化チタンの単層で構成されていたのに対し、本実施の形態の場合、図14に示すように、陰極12が窒化チタン層12aとITO層12bの2層構造となっている。そして、窒化チタン層12aが下層側、ITO層12bが上層側、すなわち窒化チタン層12aが機能層110側に接するように配置されている。
本実施形態の陰極12の形成工程では、図12に示すイオンプレーティング方式の成膜装置200において、第1の実施形態と同様に窒化チタン層12aを成膜した後、台部221上の蒸着材料223をTiNからITOに代えて、引き続きアルゴンガスを含む窒素ガス雰囲気により窒化チタン層12a上にITO層12bを積層させて陰極材料層を成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングして陰極12を形成する。
In the case of the first embodiment, the cathode 12 is composed of a single layer of titanium nitride, whereas in the case of this embodiment, the cathode 12 is composed of a titanium nitride layer 12a and an ITO layer as shown in FIG. 12b has a two-layer structure. The titanium nitride layer 12a is disposed on the lower layer side, the ITO layer 12b is disposed on the upper layer side, that is, the titanium nitride layer 12a is in contact with the functional layer 110 side.
In the step of forming the cathode 12 of this embodiment, after the titanium nitride layer 12a is formed in the ion plating film forming apparatus 200 shown in FIG. 12 as in the first embodiment, the deposition on the base 221 is performed. The material 223 is changed from TiN to ITO, and subsequently, an ITO layer 12b is laminated on the titanium nitride layer 12a in a nitrogen gas atmosphere containing argon gas to form a cathode material layer, and the cathode 12 is patterned by photolithography. Form.

本実施の形態の場合、陰極12を窒化チタン層12aとITO層12bの2層構造としているため、窒化チタン層を単層で用いた場合に比べて光透過率を向上させることができ、高輝度の有機EL装置を得ることができる。また、窒化チタン層を単層で用いた場合に比べて電気抵抗が低くなるため、上部共通電極としての機能をより十分に発揮することができる。また、ITO層12bを用いていても機能層110側に窒化チタン層12aが配置されているので、窒化チタン層12aがバリアとなってITO層12bの内部に含有する酸素が機能層110に悪影響を及ぼすのを防止するため、発光寿命を向上することができる。さらに、陰極材料の成膜に上記のイオンプレーティング方式の成膜装置を用いているため、基板がプラズマに直接晒されず、機能層110にダメージを与えることなく、高輝度で信頼性に高い有機EL装置を得ることができる。また、ITO層12bを連続成膜すれば、窒化チタン層12a表面が汚染したり、酸化される等の不具合がなく、膜質が向上するとともに、製造TATが短くなり、生産性が向上する。   In this embodiment, since the cathode 12 has a two-layer structure of the titanium nitride layer 12a and the ITO layer 12b, the light transmittance can be improved as compared with the case where the titanium nitride layer is used as a single layer. A luminance organic EL device can be obtained. In addition, since the electrical resistance is lower than when the titanium nitride layer is used as a single layer, the function as the upper common electrode can be more fully exhibited. Even if the ITO layer 12b is used, the titanium nitride layer 12a is disposed on the functional layer 110 side, so that the oxygen contained in the ITO layer 12b is adversely affected by the titanium nitride layer 12a serving as a barrier. Therefore, the light emission life can be improved. Further, since the ion plating film forming apparatus described above is used for film formation of the cathode material, the substrate is not directly exposed to plasma, and the functional layer 110 is not damaged and has high brightness and high reliability. An organic EL device can be obtained. Further, if the ITO layer 12b is continuously formed, the surface of the titanium nitride layer 12a is free from problems such as contamination and oxidation, the film quality is improved, the manufacturing TAT is shortened, and the productivity is improved.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記第2の実施の形態では、陰極を窒化チタン層とITO層で構成する例を示したが、ITO以外の透明導電膜を積層しても良い。また、上記実施の形態における膜構成、膜厚等の具体的な構成は適宜変更が可能である。さらに、R、G、Bの各発光層110bをストライプ配置した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、さまざまな配置構造を採用することができる。例えばストライプ配置の他、モザイク配置や、デルタ配置とすることもできる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the second embodiment, the cathode is composed of a titanium nitride layer and an ITO layer, but a transparent conductive film other than ITO may be laminated. In addition, the specific configuration such as the film configuration and the film thickness in the above embodiment can be changed as appropriate. Furthermore, although the case where the R, G, and B light emitting layers 110b are arranged in stripes has been described, the present invention is not limited to this, and various arrangement structures can be employed. For example, in addition to the stripe arrangement, a mosaic arrangement or a delta arrangement may be used.

本発明の第1の実施形態の表示装置の配線構造を示す図である。It is a figure which shows the wiring structure of the display apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 同、表示装置の平面図である。It is a top view of a display apparatus same as the above. 同、表示装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 本実施の形態に係る成膜装置の概略図である。It is the schematic of the film-forming apparatus which concerns on this Embodiment. 同、表示装置の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of a display apparatus equally. 本発明の第2の実施形態の表示装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the display apparatus of the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…エレクトロルミネッセンス表示装置(有機EL装置)、2…基板、12…陰極(第2の電極)、12a…窒化チタン層、12b…ITO層、110…機能層、110b…発光層、111…画素電極(第1の電極)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electroluminescent display device (organic EL device), 2 ... Substrate, 12 ... Cathode (second electrode), 12a ... Titanium nitride layer, 12b ... ITO layer, 110 ... Functional layer, 110b ... Light emitting layer, 111 ... Pixel Electrode (first electrode)

Claims (4)

第1の電極と少なくとも有機材料からなる発光層を有する機能層と第2の電極とが基板上にこの順に配置され、前記第2の電極が光透過性を有し、前記発光層からの光が前記第2の電極の上方に射出される有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第2の電極が少なくとも窒化チタン層を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
A functional layer having a first electrode, at least a light emitting layer made of an organic material, and a second electrode are arranged in this order on a substrate, the second electrode has light transparency, and light from the light emitting layer Is an organic electroluminescent device that is emitted above the second electrode,
The organic electroluminescent device, wherein the second electrode includes at least a titanium nitride layer.
前記第2の電極が2層以上の層からなり、前記機能層側に前記窒化チタン層が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。   The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the second electrode is composed of two or more layers, and the titanium nitride layer is disposed on the functional layer side. 第1の電極と少なくとも有機材料からなる発光層を有する機能層と第2の電極とが基板上にこの順に配置され、前記第2の電極が光透過性を有し、前記発光層からの光が前記第2の電極の上方に射出される有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記第1の電極を形成する工程と、前記機能層を形成する工程と、少なくとも窒化チタン層を含む前記第2の電極を形成する工程とを有し、
前記窒化チタン層の形成を、プラズマ発生領域の外部に被処理基板を配置する形態のイオンプレーティング方式の成膜装置を用いて行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
A functional layer having a first electrode, at least a light emitting layer made of an organic material, and a second electrode are arranged in this order on a substrate, the second electrode has light transparency, and light from the light emitting layer Is a method of manufacturing an organic electroluminescent device that is emitted above the second electrode,
Forming the first electrode, forming the functional layer, and forming the second electrode including at least a titanium nitride layer,
The method of manufacturing an organic electroluminescence device, wherein the titanium nitride layer is formed by using an ion plating film forming apparatus in which a substrate to be processed is disposed outside a plasma generation region.
前記窒化チタン層の形成に引き続いて、透明導電層を同一成膜装置内で連続して形成することを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。   4. The method of manufacturing an organic electroluminescence device according to claim 3, wherein the transparent conductive layer is continuously formed in the same film forming apparatus following the formation of the titanium nitride layer.
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