JP3463971B2 - 有機アクティブｅｌ発光装置 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機アクティブＥ
Ｌ発光装置に関する。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
有機アクティブＥＬ発光装置に関する。
Ｌ発光装置に関する。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
有機アクティブＥＬ発光装置に関する。
【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マトリックスにおいて単純駆動を
させ画像表示を行う技術が知られている（特開平２−３
７３８５号公報，特開平３−２３３８９１号公報な
ど）。しかし、このような単純駆動では、線順次駆動を
行うので、走査数が数百本と多い場合には、要求される
瞬間輝度が観察される輝度の数百倍となるため、下記問
題があった。
イ）においては、ＸＹマトリックスにおいて単純駆動を
させ画像表示を行う技術が知られている（特開平２−３
７３８５号公報，特開平３−２３３８９１号公報な
ど）。しかし、このような単純駆動では、線順次駆動を
行うので、走査数が数百本と多い場合には、要求される
瞬間輝度が観察される輝度の数百倍となるため、下記問
題があった。
【０００３】（１）駆動電圧が高くなる。電圧は直流定
常電圧下の場合の通常２〜３倍以上となるため効率が低
下する。従って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くなる。 （３）（２）と同様に通電電流が非常に大きいため、電
極配線の電圧降下が問題となる。
常電圧下の場合の通常２〜３倍以上となるため効率が低
下する。従って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くなる。 （３）（２）と同様に通電電流が非常に大きいため、電
極配線の電圧降下が問題となる。
【０００４】上記の（１）〜（３）を解決する手法とし
て、下記のアクティブマトリックス駆動が提案されてい
る。すなわち、蛍光体として無機物であるＺｎＳを用
い、さらにアクティブマトリックス駆動を行うディスプ
レイが開示されている（米国特許第４１４３２９７
号）。しかし、この技術においては、無機蛍光体を用い
るため駆動電圧が１００Ｖ以上と高く問題となってい
た。同様な技術は、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，８０２（１９７１）にも記載
されている。一方、有機蛍光体を用いアクティブマトリ
ックス駆動を行うディスプレイも最近、多数開発されて
いる（特開平７−１２２３６０号公報，特開平７−１２
２３６１号公報，特開平７−１５３５７６号公報，特開
平８−５４８３６号公報，特開平７−１１１３４１号公
報，特開平７−３１２２９０号公報，特開平８−１０９
３７０号公報，特開平８−１２９３５９号公報，特開平
８−２４１０４７号公報および特開平８−２２７２７６
号公報など）。上記の技術は、有機蛍光体を用いること
により駆動電圧が１０Ｖ以下と大幅に低電圧化し、高効
率な有機蛍光体を用いる場合には効率は３ ｌｍ／ｗ〜
１５ ｌｍ／ｗの範囲で極めて高効率であること、ま
た、単純駆動に比べて高精細ディスプレイの駆動電圧が
１／２〜１／３となり、消費電力が低減できること等の
極めて優れた特徴があったが、下記の点が問題となって
いた。
て、下記のアクティブマトリックス駆動が提案されてい
る。すなわち、蛍光体として無機物であるＺｎＳを用
い、さらにアクティブマトリックス駆動を行うディスプ
レイが開示されている（米国特許第４１４３２９７
号）。しかし、この技術においては、無機蛍光体を用い
るため駆動電圧が１００Ｖ以上と高く問題となってい
た。同様な技術は、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，８０２（１９７１）にも記載
されている。一方、有機蛍光体を用いアクティブマトリ
ックス駆動を行うディスプレイも最近、多数開発されて
いる（特開平７−１２２３６０号公報，特開平７−１２
２３６１号公報，特開平７−１５３５７６号公報，特開
平８−５４８３６号公報，特開平７−１１１３４１号公
報，特開平７−３１２２９０号公報，特開平８−１０９
３７０号公報，特開平８−１２９３５９号公報，特開平
８−２４１０４７号公報および特開平８−２２７２７６
号公報など）。上記の技術は、有機蛍光体を用いること
により駆動電圧が１０Ｖ以下と大幅に低電圧化し、高効
率な有機蛍光体を用いる場合には効率は３ ｌｍ／ｗ〜
１５ ｌｍ／ｗの範囲で極めて高効率であること、ま
た、単純駆動に比べて高精細ディスプレイの駆動電圧が
１／２〜１／３となり、消費電力が低減できること等の
極めて優れた特徴があったが、下記の点が問題となって
いた。
【０００５】（１）通常、透光性の基板上に、α−Ｓ
ｉ，ポリシリコンなどからなるＴＦＴ（ｔｈｉｎ ｆｉ
ｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）が、画素一つに対して少
なくとも一つまたは二つ設けられ、さらにＴＦＴを選択
してＯＮするために走査電極線および信号電極線が前記
基板上に多数設けられていた。ＴＦＴ素子と有機ＥＬ素
子とを絶縁するためにＴＦＴ上には、窒化シリコンまた
は酸化シリコンなどからなる絶縁膜が設けられている。
しかしながら、ＴＦＴの厚さは、ゲートおよびドレイ
ン，ソース電極を含め０．２μｍ〜１μｍとなり凹凸が
あるので、これを避けて下部のＥＬ電極を形成する必要
があり、画素中に非発光部分が生ずるのを避けることが
できなかった。透光性基板側より光を取り出す場合に
は、さらに走査電極線および信号電極線も光を遮るた
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）が小さかった。例えば特開平７−１２２３６２
号公報に示されたものでは開口率がわずか５６％であ
り、非発光部分がめだち良好な画像が得られないという
問題があった。同時に特開平８−２４１０４７号公報の
図３に示されたものでは、高い輝度が得られにくいとい
う問題もあった。
ｉ，ポリシリコンなどからなるＴＦＴ（ｔｈｉｎ ｆｉ
ｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）が、画素一つに対して少
なくとも一つまたは二つ設けられ、さらにＴＦＴを選択
してＯＮするために走査電極線および信号電極線が前記
基板上に多数設けられていた。ＴＦＴ素子と有機ＥＬ素
子とを絶縁するためにＴＦＴ上には、窒化シリコンまた
は酸化シリコンなどからなる絶縁膜が設けられている。
しかしながら、ＴＦＴの厚さは、ゲートおよびドレイ
ン，ソース電極を含め０．２μｍ〜１μｍとなり凹凸が
あるので、これを避けて下部のＥＬ電極を形成する必要
があり、画素中に非発光部分が生ずるのを避けることが
できなかった。透光性基板側より光を取り出す場合に
は、さらに走査電極線および信号電極線も光を遮るた
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）が小さかった。例えば特開平７−１２２３６２
号公報に示されたものでは開口率がわずか５６％であ
り、非発光部分がめだち良好な画像が得られないという
問題があった。同時に特開平８−２４１０４７号公報の
図３に示されたものでは、高い輝度が得られにくいとい
う問題もあった。
【０００６】（２）また、特開平８−２４１０４７号公
報の図３に示されたもののように、ＴＦＴを覆う絶縁膜
の開口部に下部ＥＬ電極を形成する場合、絶縁膜のパタ
ーン端を良好にエッチングするのは技術的に困難である
ため、エッチング残りなどの不具合が生じやすく、発光
欠陥が発生し問題となっていた。
報の図３に示されたもののように、ＴＦＴを覆う絶縁膜
の開口部に下部ＥＬ電極を形成する場合、絶縁膜のパタ
ーン端を良好にエッチングするのは技術的に困難である
ため、エッチング残りなどの不具合が生じやすく、発光
欠陥が発生し問題となっていた。
【０００７】（３）一方、基板側の反対側から光を取り
出す場合には、開口率が大きくなり良好な画像を得られ
る可能性がある。しかしながら通常は、ＴＦＴを覆う層
間絶縁膜が平坦化されていないため、ＴＦＴの凹凸によ
り上部に形成される有機ＥＬ素子の欠陥が多発し問題と
なる。有機ＥＬ素子は、有機層が０．０５μｍ〜０．２
μｍと薄層であるので下部の凹凸により容易に欠陥が生
成される。このため、特開平８−５４８３６号公報の図
１および図２に示されたもののように、走査電極線，信
号電極線，ＴＦＴが形成されている部分以外に有機ＥＬ
素子を形成するのが通常であった。従って、従来のもの
の開口率は小さくならざるを得なかった。
出す場合には、開口率が大きくなり良好な画像を得られ
る可能性がある。しかしながら通常は、ＴＦＴを覆う層
間絶縁膜が平坦化されていないため、ＴＦＴの凹凸によ
り上部に形成される有機ＥＬ素子の欠陥が多発し問題と
なる。有機ＥＬ素子は、有機層が０．０５μｍ〜０．２
μｍと薄層であるので下部の凹凸により容易に欠陥が生
成される。このため、特開平８−５４８３６号公報の図
１および図２に示されたもののように、走査電極線，信
号電極線，ＴＦＴが形成されている部分以外に有機ＥＬ
素子を形成するのが通常であった。従って、従来のもの
の開口率は小さくならざるを得なかった。
【０００８】従来の技術についてさらに具体的に説明す
る。図５は、従来技術における有機ＴＦＴＥＬの回路図
である。基板上にゲートライン（走査電極線）とソース
ライン（信号電極線）が複数形成されておりＸＹマトリ
ックスをなしている。このゲートライン，ソースライン
には一画素あたり２個のＴＦＴ２１，２２が図５に示す
ように連結しており、さらに、一画素中には第２のＴＦ
Ｔ２２のゲートを定電位にホールドするためのコンデン
サー２３が形成されており、この第２のＴＦＴ２２によ
り、図において斜線で示される有機ＥＬ素子３が駆動さ
れる。
る。図５は、従来技術における有機ＴＦＴＥＬの回路図
である。基板上にゲートライン（走査電極線）とソース
ライン（信号電極線）が複数形成されておりＸＹマトリ
ックスをなしている。このゲートライン，ソースライン
には一画素あたり２個のＴＦＴ２１，２２が図５に示す
ように連結しており、さらに、一画素中には第２のＴＦ
Ｔ２２のゲートを定電位にホールドするためのコンデン
サー２３が形成されており、この第２のＴＦＴ２２によ
り、図において斜線で示される有機ＥＬ素子３が駆動さ
れる。
【０００９】図中Ａ−Ａ´線における画素の断面図を図
６に示す。第２のＴＦＴ２２は図７に示すようにポリシ
リコンを活性層として形成されており、ポリシリコンア
イランド７１の厚さは２００ｎｍ，ゲートＳｉＯ2 の厚
さは１００ｎｍ、ポリシリコンゲート７３の厚さは３０
０ｎｍ、ポリシリコンゲートを囲むＳｉＯ2 の厚さは５
００ｎｍである。図からわかるように、ポリシリコンア
イランド７１およびポリシリコンゲート７３の厚さ分だ
けＴＦＴ部分は凹凸を形成する。凸部は５００〜６００
ｎｍだけ突出する。従って、ＴＦＴ上に有機ＥＬ素子を
形成する意図があったとしても、この凹凸により下部電
極、有機層および対向電極の断線が生じやすく良好な有
機ＥＬの発光画素を形成することができない。また、こ
の従来技術では、下部電極であるＩＴＯ３１から、すな
わち基板１側から光を取り出すことになる。このためＴ
ＦＴ，ゲートライン，ソースラインが光を遮るため画素
の開口率が小さくなるという問題があった。
６に示す。第２のＴＦＴ２２は図７に示すようにポリシ
リコンを活性層として形成されており、ポリシリコンア
イランド７１の厚さは２００ｎｍ，ゲートＳｉＯ2 の厚
さは１００ｎｍ、ポリシリコンゲート７３の厚さは３０
０ｎｍ、ポリシリコンゲートを囲むＳｉＯ2 の厚さは５
００ｎｍである。図からわかるように、ポリシリコンア
イランド７１およびポリシリコンゲート７３の厚さ分だ
けＴＦＴ部分は凹凸を形成する。凸部は５００〜６００
ｎｍだけ突出する。従って、ＴＦＴ上に有機ＥＬ素子を
形成する意図があったとしても、この凹凸により下部電
極、有機層および対向電極の断線が生じやすく良好な有
機ＥＬの発光画素を形成することができない。また、こ
の従来技術では、下部電極であるＩＴＯ３１から、すな
わち基板１側から光を取り出すことになる。このためＴ
ＦＴ，ゲートライン，ソースラインが光を遮るため画素
の開口率が小さくなるという問題があった。
【００１０】また、他の従来の技術としては、図８に示
すように、上部に対向電極である正孔注入電極８１（通
常は透明である）を設けた技術がある。しかしながら、
この技術においてもＴＦＴ部分の凹凸があるため、この
部分を避けて電子注入電極８２が形成され、発光する画
素が形成されている。また、ゲート電極８３、ソース電
極８４およびドレイン電極８５上の凹凸もこのままでは
問題となるため、有機層３２はこの箇所を避けて形成さ
れている。
すように、上部に対向電極である正孔注入電極８１（通
常は透明である）を設けた技術がある。しかしながら、
この技術においてもＴＦＴ部分の凹凸があるため、この
部分を避けて電子注入電極８２が形成され、発光する画
素が形成されている。また、ゲート電極８３、ソース電
極８４およびドレイン電極８５上の凹凸もこのままでは
問題となるため、有機層３２はこの箇所を避けて形成さ
れている。
【００１１】
【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、開口率が大きく、かつ画像
欠陥の発生を有効に防止して、高品質の画像表示が可能
な有機アクティブＥＬ発光装置を提供することを目的と
する。
に鑑みなされたものであり、開口率が大きく、かつ画像
欠陥の発生を有効に防止して、高品質の画像表示が可能
な有機アクティブＥＬ発光装置を提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、以下の有機アクティブＥＬ発光装
置が提供される。基板上に、複数の薄膜トランジスター
（ＴＦＴ）と、このＴＦＴによって駆動される、ＴＦＴ
に対応して配設された複数の有機ＥＬ素子とを有する有
機アクティブＥＬ発光装置において、ＴＦＴと有機ＥＬ
素子の下部電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配
設され、かつＴＦＴの端子と有機ＥＬ素子の下部電極と
が、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して
電気的に接続され、下部電極がＡｕ／Ｍｏ，Ａｕ／Ｗ，
Ａｕ／Ｃｒ，Ａｕ／Ｔａ，Ａｕ／Ａｌ及びＰｔ／Ａｌか
らなる群から選択される少なくとも一種の合金からなる
ことを特徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。基板上
に、複数の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）と、このＴＦ
Ｔによって駆動される、ＴＦＴに対応して配設された複
数の有機ＥＬ素子とを有する有機アクティブＥＬ発光装
置において、ＴＦＴと有機ＥＬ素子の下部電極との間
に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、かつＴＦＴの
端子と有機ＥＬ素子の下部電極とが、層間絶縁膜に設け
られたコンタクトホールを介して電気的に接続され、有
機ＥＬ素子の対向電極が、非晶質透明電極を含む陰極で
あることを特徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。基
板上に、複数の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）と、この
ＴＦＴによって駆動される、ＴＦＴに対応して配設され
た複数の有機ＥＬ素子とを有する有機アクティブＥＬ発
光装置において、ＴＦＴと有機ＥＬ素子の下部電極との
間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、かつＴＦＴ
の端子と有機ＥＬ素子の下部電極とが、層間絶縁膜に設
けられたコンタクトホールを介して電気的に接続され、
下部電極が、Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ又はＴａと、Ｐｔ，Ａｕ又
はＮｉの組み合わせであることを特徴とする有機アクテ
ィブＥＬ発光装置。
め、本発明によれば、以下の有機アクティブＥＬ発光装
置が提供される。基板上に、複数の薄膜トランジスター
（ＴＦＴ）と、このＴＦＴによって駆動される、ＴＦＴ
に対応して配設された複数の有機ＥＬ素子とを有する有
機アクティブＥＬ発光装置において、ＴＦＴと有機ＥＬ
素子の下部電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配
設され、かつＴＦＴの端子と有機ＥＬ素子の下部電極と
が、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して
電気的に接続され、下部電極がＡｕ／Ｍｏ，Ａｕ／Ｗ，
Ａｕ／Ｃｒ，Ａｕ／Ｔａ，Ａｕ／Ａｌ及びＰｔ／Ａｌか
らなる群から選択される少なくとも一種の合金からなる
ことを特徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。基板上
に、複数の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）と、このＴＦ
Ｔによって駆動される、ＴＦＴに対応して配設された複
数の有機ＥＬ素子とを有する有機アクティブＥＬ発光装
置において、ＴＦＴと有機ＥＬ素子の下部電極との間
に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、かつＴＦＴの
端子と有機ＥＬ素子の下部電極とが、層間絶縁膜に設け
られたコンタクトホールを介して電気的に接続され、有
機ＥＬ素子の対向電極が、非晶質透明電極を含む陰極で
あることを特徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。基
板上に、複数の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）と、この
ＴＦＴによって駆動される、ＴＦＴに対応して配設され
た複数の有機ＥＬ素子とを有する有機アクティブＥＬ発
光装置において、ＴＦＴと有機ＥＬ素子の下部電極との
間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、かつＴＦＴ
の端子と有機ＥＬ素子の下部電極とが、層間絶縁膜に設
けられたコンタクトホールを介して電気的に接続され、
下部電極が、Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ又はＴａと、Ｐｔ，Ａｕ又
はＮｉの組み合わせであることを特徴とする有機アクテ
ィブＥＬ発光装置。
【００１３】
【００１４】また、その好ましい態様として、その開口
率（実際に発光する部分が画素中に占める割合）が、７
５％以上である有機アクティブＥＬ発光装置が提供され
る。
率（実際に発光する部分が画素中に占める割合）が、７
５％以上である有機アクティブＥＬ発光装置が提供され
る。
【００１５】上記目的を達成するため、本発明によれ
ば、さらに、以下の有機アクティブＥＬ発光装置が提供
される。基板上に、ＸＹマトリックス状に配設された複
数の走査電極線および信号電極線と、この走査電極線お
よび信号電極線の近傍に配設された電気スイッチとを有
し、この電気スイッチが走査信号パルスおよび信号パル
スでスイッチ動作を行うことにより、この電気スイッチ
に結合された単位画素中の有機ＥＬ素子が発光または発
光停止して画像表示を行う有機アクティブＥＬ発光装置
において、電気スイッチが、発光画素を選択する薄膜ト
ランジスター（第一のトランジスター）、および有機Ｅ
Ｌ素子を駆動する薄膜トランジスター（第二のトランジ
スター）のそれぞれ一つ以上から形成されてなり、かつ
第一および第二のトランジスターと有機ＥＬ素子の下部
電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、さ
らに、第二のトランジスターのドレインと、有機ＥＬ素
子の下部電極とが電気的に接続され、下部電極がＡｕ／
Ｍｏ，Ａｕ／Ｗ，Ａｕ／Ｃｒ，Ａｕ／Ｔａ，Ａｕ／Ａｌ
及びＰｔ／Ａｌからなる群から選択される少なくとも一
種の合金からなることを特徴とする有機アクティブＥＬ
発光装置。基板上に、ＸＹマトリックス状に配設された
複数の走査電極線および信号電極線と、この走査電極線
および信号電極線の近傍に配設された電気スイッチとを
有し、この電気スイッチが走査信号パルスおよび信号パ
ルスでスイッチ動作を行うことにより、この電気スイッ
チに結合された単位画素中の有機ＥＬ素子が発光または
発光停止して画像表示を行う有機アクティブＥＬ発光装
置において、電気スイッチが、発光画素を選択する薄膜
トランジスター（第一のトランジスター）、および有機
ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスター（第二のトラン
ジスター）のそれぞれ一つ以上から形成されてなり、か
つ第一および第二のトランジスターと有機ＥＬ素子の下
部電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、
さらに、第二のトランジスターのドレインと、有機ＥＬ
素子の下部電極とが電気的に接続され、有機ＥＬ素子の
対向電極が、非晶質透明電極を含む陰極であることを特
徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。基板上に、ＸＹ
マトリックス状に配設された複数の走査電極線および信
号電極線と、この走査電極線および信号電極線の近傍に
配設された電気スイッチとを有し、この電気スイッチが
走査信号パルスおよび信号パルスでスイッチ動作を行う
ことにより、この電気スイッチに結合された単位画素中
の有機ＥＬ素子が発光または発光停止して画像表示を行
う有機アクティブＥＬ発光装置において、電気スイッチ
が、発光画素を選択する薄膜トランジスター（第一のト
ランジスター）、および有機ＥＬ素子を駆動する薄膜ト
ランジスター（第二のトランジスター）のそれぞれ一つ
以上から形成されてなり、かつ第一および第二のトラン
ジスターと有機ＥＬ素子の下部電極との間に、平坦化さ
れた層間絶縁膜が配設され、さらに、第二のトランジス
ターのドレインと、有機ＥＬ素子の下部電極とが電気的
に接続され、下部電極が、Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ又はＴａと、
Ｐｔ，Ａｕ又はＮｉの組み合わせであることを特徴とす
る有機アクティブＥＬ発光装置。
ば、さらに、以下の有機アクティブＥＬ発光装置が提供
される。基板上に、ＸＹマトリックス状に配設された複
数の走査電極線および信号電極線と、この走査電極線お
よび信号電極線の近傍に配設された電気スイッチとを有
し、この電気スイッチが走査信号パルスおよび信号パル
スでスイッチ動作を行うことにより、この電気スイッチ
に結合された単位画素中の有機ＥＬ素子が発光または発
光停止して画像表示を行う有機アクティブＥＬ発光装置
において、電気スイッチが、発光画素を選択する薄膜ト
ランジスター（第一のトランジスター）、および有機Ｅ
Ｌ素子を駆動する薄膜トランジスター（第二のトランジ
スター）のそれぞれ一つ以上から形成されてなり、かつ
第一および第二のトランジスターと有機ＥＬ素子の下部
電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、さ
らに、第二のトランジスターのドレインと、有機ＥＬ素
子の下部電極とが電気的に接続され、下部電極がＡｕ／
Ｍｏ，Ａｕ／Ｗ，Ａｕ／Ｃｒ，Ａｕ／Ｔａ，Ａｕ／Ａｌ
及びＰｔ／Ａｌからなる群から選択される少なくとも一
種の合金からなることを特徴とする有機アクティブＥＬ
発光装置。基板上に、ＸＹマトリックス状に配設された
複数の走査電極線および信号電極線と、この走査電極線
および信号電極線の近傍に配設された電気スイッチとを
有し、この電気スイッチが走査信号パルスおよび信号パ
ルスでスイッチ動作を行うことにより、この電気スイッ
チに結合された単位画素中の有機ＥＬ素子が発光または
発光停止して画像表示を行う有機アクティブＥＬ発光装
置において、電気スイッチが、発光画素を選択する薄膜
トランジスター（第一のトランジスター）、および有機
ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスター（第二のトラン
ジスター）のそれぞれ一つ以上から形成されてなり、か
つ第一および第二のトランジスターと有機ＥＬ素子の下
部電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、
さらに、第二のトランジスターのドレインと、有機ＥＬ
素子の下部電極とが電気的に接続され、有機ＥＬ素子の
対向電極が、非晶質透明電極を含む陰極であることを特
徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。基板上に、ＸＹ
マトリックス状に配設された複数の走査電極線および信
号電極線と、この走査電極線および信号電極線の近傍に
配設された電気スイッチとを有し、この電気スイッチが
走査信号パルスおよび信号パルスでスイッチ動作を行う
ことにより、この電気スイッチに結合された単位画素中
の有機ＥＬ素子が発光または発光停止して画像表示を行
う有機アクティブＥＬ発光装置において、電気スイッチ
が、発光画素を選択する薄膜トランジスター（第一のト
ランジスター）、および有機ＥＬ素子を駆動する薄膜ト
ランジスター（第二のトランジスター）のそれぞれ一つ
以上から形成されてなり、かつ第一および第二のトラン
ジスターと有機ＥＬ素子の下部電極との間に、平坦化さ
れた層間絶縁膜が配設され、さらに、第二のトランジス
ターのドレインと、有機ＥＬ素子の下部電極とが電気的
に接続され、下部電極が、Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ又はＴａと、
Ｐｔ，Ａｕ又はＮｉの組み合わせであることを特徴とす
る有機アクティブＥＬ発光装置。
【００１６】さらに、その好ましい態様として、有機Ｅ
Ｌ素子の対向電極が透明である有機アクティブＥＬ発光
装置が提供される。
Ｌ素子の対向電極が透明である有機アクティブＥＬ発光
装置が提供される。
【００１７】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を、図面を
参照しつつ具体的に説明する。図１は、本発明の有機ア
クティブＥＬ発光装置の一実施形態を模式的に示す断面
図で、図３におけるＡ−Ａ´線断面図である。図２は、
本発明に用いられる有機ＥＬ素子の駆動回路を示す説明
図である。図３は、本発明の有機アクティブＥＬ発光装
置の一実施形態を模式的に示す平面図である。図４は、
本発明に用いられる薄膜トランジスターのポリシリコン
層をアイランドにパター化する過程を模式的に示す断面
図である。
参照しつつ具体的に説明する。図１は、本発明の有機ア
クティブＥＬ発光装置の一実施形態を模式的に示す断面
図で、図３におけるＡ−Ａ´線断面図である。図２は、
本発明に用いられる有機ＥＬ素子の駆動回路を示す説明
図である。図３は、本発明の有機アクティブＥＬ発光装
置の一実施形態を模式的に示す平面図である。図４は、
本発明に用いられる薄膜トランジスターのポリシリコン
層をアイランドにパター化する過程を模式的に示す断面
図である。
【００１８】本発明の有機アクティブＥＬ発光装置の一
実施形態は、図１に示すように、基板１上に複数の薄膜
トランジスター（ＴＦＴ）２と、このＴＦＴ２によって
駆動される、ＴＦＴ２に対応して配設された複数の有機
ＥＬ素子３とを有し、ＴＦＴ２と有機ＥＬ素子３の下部
電極３１との間に、平坦化された層間絶縁膜４が配設さ
れ、かつＴＦＴ２のドレイン端子と有機ＥＬ素子３の下
部電極３１とが、層間絶縁膜４に設けられたコンタクト
ホール４１を介して電気的に接続されている。
実施形態は、図１に示すように、基板１上に複数の薄膜
トランジスター（ＴＦＴ）２と、このＴＦＴ２によって
駆動される、ＴＦＴ２に対応して配設された複数の有機
ＥＬ素子３とを有し、ＴＦＴ２と有機ＥＬ素子３の下部
電極３１との間に、平坦化された層間絶縁膜４が配設さ
れ、かつＴＦＴ２のドレイン端子と有機ＥＬ素子３の下
部電極３１とが、層間絶縁膜４に設けられたコンタクト
ホール４１を介して電気的に接続されている。
【００１９】また、有機ＥＬ素子は、ＴＦＴによって以
下のように駆動される。図２および図３に示すように、
ＸＹマトリックス状に配設された複数の走査電極線（Ｙ
j〜Ｙj+n）および信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）と、この電
極線（Ｙj〜Ｙj +n）および（Ｘi〜Ｘi+n）近傍に配設さ
れた電気スイッチ（ＴＦＴ２）とを有している。この電
気スイッチは、第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）２１お
よび第二のトランジスター（Ｔｒ2 ）２２のそれぞれ一
以上から形成されている。この電気スイッチが走査信号
パルスおよび信号パルスでスイッチ動作を行うことによ
り、この電気スイッチに結合された単位画素中の有機Ｅ
Ｌ素子３が、発光または発光停止して、画像表示を行
う。
下のように駆動される。図２および図３に示すように、
ＸＹマトリックス状に配設された複数の走査電極線（Ｙ
j〜Ｙj+n）および信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）と、この電
極線（Ｙj〜Ｙj +n）および（Ｘi〜Ｘi+n）近傍に配設さ
れた電気スイッチ（ＴＦＴ２）とを有している。この電
気スイッチは、第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）２１お
よび第二のトランジスター（Ｔｒ2 ）２２のそれぞれ一
以上から形成されている。この電気スイッチが走査信号
パルスおよび信号パルスでスイッチ動作を行うことによ
り、この電気スイッチに結合された単位画素中の有機Ｅ
Ｌ素子３が、発光または発光停止して、画像表示を行
う。
【００２０】なお、第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）２
１は、発光画素を選択する。また、第二のトランジスタ
ー（Ｔｒ2 ）２２は、有機ＥＬ素子を駆動する機能を有
する。
１は、発光画素を選択する。また、第二のトランジスタ
ー（Ｔｒ2 ）２２は、有機ＥＬ素子を駆動する機能を有
する。
【００２１】また、前記層間絶縁膜４は、第一のトラン
ジスター（Ｔｒ1 ）２１および第二のトランジスター
（Ｔｒ2 ）２２と、有機ＥＬ素子３の下部電極３１との
間に配設され、さらに、第二のトランジスター（Ｔｒ2
）のドレイン端子と、有機ＥＬ素子の下部電極３１と
が電気的に接続されている。
ジスター（Ｔｒ1 ）２１および第二のトランジスター
（Ｔｒ2 ）２２と、有機ＥＬ素子３の下部電極３１との
間に配設され、さらに、第二のトランジスター（Ｔｒ2
）のドレイン端子と、有機ＥＬ素子の下部電極３１と
が電気的に接続されている。
【００２２】以下、さらに具体的に説明する。本発明に
用いられる有機ＥＬ素子３は、図２に示すようにアクテ
ィブマトリックス回路によって駆動される。走査電極線
（ゲート線）（Ｙj〜Ｙj+n）を介して伝達されるパルス
と信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）を介して伝達されるパルス
によって所望の第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）２１が
選択され、共通電極線（Ｃi 〜Ｃi+n ）と第一のトラン
ジスター（Ｔｒ1 ）２１のソースとの間に形成されるコ
ンデンサー２３に電荷が充電される。これにより、第二
のトランジスター（Ｔｒ2 ）２２のゲートが一定電位と
なり、第二のトランジスター（Ｔｒ2 ）２２はＯＮ状態
となる。このＯＮ状態は、次にゲートパルスが伝達され
るまでホールドされ第二のトランジスター（Ｔｒ2 ）２
２のドレイン端子に接続されている有機ＥＬ素子３の下
部電極３１に電流を供給しつづけることになる。
用いられる有機ＥＬ素子３は、図２に示すようにアクテ
ィブマトリックス回路によって駆動される。走査電極線
（ゲート線）（Ｙj〜Ｙj+n）を介して伝達されるパルス
と信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）を介して伝達されるパルス
によって所望の第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）２１が
選択され、共通電極線（Ｃi 〜Ｃi+n ）と第一のトラン
ジスター（Ｔｒ1 ）２１のソースとの間に形成されるコ
ンデンサー２３に電荷が充電される。これにより、第二
のトランジスター（Ｔｒ2 ）２２のゲートが一定電位と
なり、第二のトランジスター（Ｔｒ2 ）２２はＯＮ状態
となる。このＯＮ状態は、次にゲートパルスが伝達され
るまでホールドされ第二のトランジスター（Ｔｒ2 ）２
２のドレイン端子に接続されている有機ＥＬ素子３の下
部電極３１に電流を供給しつづけることになる。
【００２３】また、本発明においては、図１に示すよう
に、薄膜のトランジスター２（第一のトランジスター
（Ｔｒ1 ），第二のトランジスター（Ｔｒ2 ））、およ
びゲート線（Ｙj〜Ｙj+n），信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）
上に層間絶縁膜４が設けられており、かつ、この層間絶
縁膜４は平坦化されている。
に、薄膜のトランジスター２（第一のトランジスター
（Ｔｒ1 ），第二のトランジスター（Ｔｒ2 ））、およ
びゲート線（Ｙj〜Ｙj+n），信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）
上に層間絶縁膜４が設けられており、かつ、この層間絶
縁膜４は平坦化されている。
【００２４】また、有機ＥＬ素子３の下部電極３１が層
間絶縁膜４上に設けられており、この層間絶縁膜４に形
成されたコンタクトホール４１を介して、第二のトラン
ジスター（Ｔｒ2 ）のドレイン端子と下部電極３１とが
電気的に接続している。
間絶縁膜４上に設けられており、この層間絶縁膜４に形
成されたコンタクトホール４１を介して、第二のトラン
ジスター（Ｔｒ2 ）のドレイン端子と下部電極３１とが
電気的に接続している。
【００２５】さらに、この下部電極は、図３に示すよう
に第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）２１，第二のトラン
ジスター（Ｔｒ2 ）２２，信号電極線，ゲート線４６の
上に設けられている。なお、図３中、一点鎖線で囲まれ
た部分が有機ＥＬ素子の下部電極３１を示している。
に第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）２１，第二のトラン
ジスター（Ｔｒ2 ）２２，信号電極線，ゲート線４６の
上に設けられている。なお、図３中、一点鎖線で囲まれ
た部分が有機ＥＬ素子の下部電極３１を示している。
【００２６】以下、各構成要素について説明する。
１．基板
本発明に用いられる基板は、絶縁性であり、水晶または
ガラスのような透明材料であることが好ましい。ここ
で、透明とは、有機アクティブＥＬ発光装置における実
際的な使用に対して充分な光を透過する性質を有するこ
とを意味する。例えば、所望の周波数範囲で５０％以上
の光を透過するものは透明と考えられる。また、低温度
ガラスとは、約６００℃以上の温度で融解または歪むガ
ラスをいう。
ガラスのような透明材料であることが好ましい。ここ
で、透明とは、有機アクティブＥＬ発光装置における実
際的な使用に対して充分な光を透過する性質を有するこ
とを意味する。例えば、所望の周波数範囲で５０％以上
の光を透過するものは透明と考えられる。また、低温度
ガラスとは、約６００℃以上の温度で融解または歪むガ
ラスをいう。
【００２７】２．薄膜トランジスター
本発明において、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）は有機
ＥＬ素子の駆動のために用いられ、具体的には電気スイ
ッチとして第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）および第二
のトランジスター（Ｔｒ2 ）のそれぞれ一以上から形成
される。このＴｒ1およびＴｒ2の活性層は、図１におい
てｎ+ ／ｉ／ｎ+ と示された部分であり、ｎ+ はＮ型に
ドーピングされた部位，ｉはドーピングされていない部
位を示す。この活性層のドーピングがされた部位はＰ型
にドーピングされたＰ+であっても良い。この活性層
は、好ましくはポリシリコンで形成される。ポリシリコ
ンは、アモルファスＳｉに比べ通電に対し充分な安定性
を示す。
ＥＬ素子の駆動のために用いられ、具体的には電気スイ
ッチとして第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）および第二
のトランジスター（Ｔｒ2 ）のそれぞれ一以上から形成
される。このＴｒ1およびＴｒ2の活性層は、図１におい
てｎ+ ／ｉ／ｎ+ と示された部分であり、ｎ+ はＮ型に
ドーピングされた部位，ｉはドーピングされていない部
位を示す。この活性層のドーピングがされた部位はＰ型
にドーピングされたＰ+であっても良い。この活性層
は、好ましくはポリシリコンで形成される。ポリシリコ
ンは、アモルファスＳｉに比べ通電に対し充分な安定性
を示す。
【００２８】他の好ましい材料としては、有機半導体を
挙げることができる。チオフエンオリゴマー，ポリ（Ｐ
−フェニレンビニレン）などがある。
挙げることができる。チオフエンオリゴマー，ポリ（Ｐ
−フェニレンビニレン）などがある。
【００２９】ポリシリコンは、各種ＣＶＤ法により積層
しうるが、好ましくはプラズマＣＶＤ法により図４
（ａ）に示すように、α−Ｓｉを積層する。
しうるが、好ましくはプラズマＣＶＤ法により図４
（ａ）に示すように、α−Ｓｉを積層する。
【００３０】その後、図４（ｂ）に示すように、ＫｒＦ
（２４８ｎｎ）レーザーなどのエキシマーレーザーによ
りアニール結晶化する（ＳＩＤ´９６，Ｄｉｇｅｓｔ
ｏｆｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｐｅｒｓ Ｐ１７〜２
８）。α−Ｓｉの好ましい膜厚は、４０〜２００ｎｍで
ある。エキシマレーザーのアニーリングとしては、基板
温度１００〜３００℃に維持するのが好ましく、１００
〜３００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量をもつレーザー光
でアニール化するのが好ましい。
（２４８ｎｎ）レーザーなどのエキシマーレーザーによ
りアニール結晶化する（ＳＩＤ´９６，Ｄｉｇｅｓｔ
ｏｆｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｐｅｒｓ Ｐ１７〜２
８）。α−Ｓｉの好ましい膜厚は、４０〜２００ｎｍで
ある。エキシマレーザーのアニーリングとしては、基板
温度１００〜３００℃に維持するのが好ましく、１００
〜３００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量をもつレーザー光
でアニール化するのが好ましい。
【００３１】また、ポリシリコン層は、図４（ｃ）に示
すように、フォトリソグラフィによりアイランドにパタ
ーン化される。用いられる基板は水晶のような結晶材料
であるが、好ましくは低温度ガラスのようなより高価で
ない材料である。ガラス基板が用いられるときにはＴＦ
Ｔ−ＥＬの製造全体がガラスの溶融または歪みを回避
し、能動領域内にドーパントの外側拡散（ｏｕｔ−ｄｉ
ｆｆｕｓｉｏｎ）を回避するために低プロセス温度で実
施される。このようにしてガラス基板に対して全ての製
造段階は１０００℃以下、好ましくは６００℃以下でな
されなければならない。
すように、フォトリソグラフィによりアイランドにパタ
ーン化される。用いられる基板は水晶のような結晶材料
であるが、好ましくは低温度ガラスのようなより高価で
ない材料である。ガラス基板が用いられるときにはＴＦ
Ｔ−ＥＬの製造全体がガラスの溶融または歪みを回避
し、能動領域内にドーパントの外側拡散（ｏｕｔ−ｄｉ
ｆｆｕｓｉｏｎ）を回避するために低プロセス温度で実
施される。このようにしてガラス基板に対して全ての製
造段階は１０００℃以下、好ましくは６００℃以下でな
されなければならない。
【００３２】次に、図４（ｄ）に示すように、絶縁ゲー
ト材料４２がポリシリコンアイランド７１上および絶縁
基板１の表面にわたり積層される。絶縁材料は好ましく
はプラズマ増強ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）または減圧ＣＶＤ
（ＬＰＣＶＤ）のような化学蒸着（ＣＶＤ）により積層
される二酸化シリコンである。ゲート酸化物絶縁層の厚
さは好ましくは約１００〜２００ｎｍである。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。
ト材料４２がポリシリコンアイランド７１上および絶縁
基板１の表面にわたり積層される。絶縁材料は好ましく
はプラズマ増強ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）または減圧ＣＶＤ
（ＬＰＣＶＤ）のような化学蒸着（ＣＶＤ）により積層
される二酸化シリコンである。ゲート酸化物絶縁層の厚
さは好ましくは約１００〜２００ｎｍである。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。
【００３３】次の段階では、図４（ｅ）に示すように、
ゲート電極４３を蒸着またはスパッタリングで成膜す
る。好ましい膜厚は２００〜５００ｎｍである。
ゲート電極４３を蒸着またはスパッタリングで成膜す
る。好ましい膜厚は２００〜５００ｎｍである。
【００３４】次に、図４（ｆ）〜（ｈ）に示すように、
ゲート電極４３をパターンニングする。ただしここでＡ
ｌゲートを使用するときは、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。陽極酸化に関しては特
公平８−１５１２０号公報に詳細に開示されている。
ゲート電極４３をパターンニングする。ただしここでＡ
ｌゲートを使用するときは、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。陽極酸化に関しては特
公平８−１５１２０号公報に詳細に開示されている。
【００３５】次に、図４（ｉ）に示すように、イオンド
ーピングによりｎ+ またはＰ+ の部位を形成する。別の
方法としてはゲートとしてポリシリコンを用いる次の技
術がある。この技術では図１に示すポリシリコンゲート
電極４３はゲート絶縁層上に積層され、イオンインプラ
ント後にソースとドレイン領域はポリシリコン領域内に
形成される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される。ゲート電
極材料は好ましくはアモルファスシリコンから形成され
たポリシリコンである。イオンインプラントは好ましく
は砒素であるＮ型ドーパントで導電化される。ポリシリ
コンゲート電極はまたコンデンサーの底部電極として供
される。このように製造はより複雑でなく、より高価で
ないものとすることができる。図１に示すゲートバス４
６は絶縁層上で適用され、パターン化される。ゲートバ
スは好ましくは珪素化タングステン（ＷＳｉ）のような
金属珪素化物である。これは金属珪素化物の面抵抗値が
数Ω／□以下にすることができるからである。
ーピングによりｎ+ またはＰ+ の部位を形成する。別の
方法としてはゲートとしてポリシリコンを用いる次の技
術がある。この技術では図１に示すポリシリコンゲート
電極４３はゲート絶縁層上に積層され、イオンインプラ
ント後にソースとドレイン領域はポリシリコン領域内に
形成される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される。ゲート電
極材料は好ましくはアモルファスシリコンから形成され
たポリシリコンである。イオンインプラントは好ましく
は砒素であるＮ型ドーパントで導電化される。ポリシリ
コンゲート電極はまたコンデンサーの底部電極として供
される。このように製造はより複雑でなく、より高価で
ないものとすることができる。図１に示すゲートバス４
６は絶縁層上で適用され、パターン化される。ゲートバ
スは好ましくは珪素化タングステン（ＷＳｉ）のような
金属珪素化物である。これは金属珪素化物の面抵抗値が
数Ω／□以下にすることができるからである。
【００３６】しかし、ＷＳｉなどの金属珪素化物に代え
てＡｌ合金，Ａｌ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏなどの金属を用いて
も良い。このような場合、より低い面抵抗値が実現する
メリットがある。また、ゲートとして、ＴａＮを用いて
も良い。次の段階では、二酸化シリコン，チッ化シリコ
ン，ポリイミドなどで構成される絶縁膜を全体にわたり
適用する。
てＡｌ合金，Ａｌ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏなどの金属を用いて
も良い。このような場合、より低い面抵抗値が実現する
メリットがある。また、ゲートとして、ＴａＮを用いて
も良い。次の段階では、二酸化シリコン，チッ化シリコ
ン，ポリイミドなどで構成される絶縁膜を全体にわたり
適用する。
【００３７】次に、信号電極線および走査電極線を形成
する。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、Ｔｒ1 ，
Ｔｒ2 のドレイン，ソースなどのコンタクトは、上記絶
縁膜を開口した箇所で行う。この絶縁膜は、図１の５２
の符号で示される。上記の内、ＳｉＯ2 は、例えばＴＥ
ＯＳ（テトラエトキシシラン）をガスとして基板温度２
５０〜４００℃の間に設定しＰＥＣＶＤにより得ること
ができる。またＥＣＲ−ＣＶＤで基板温度を１００〜３
００℃としても得ることができる。
する。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、Ｔｒ1 ，
Ｔｒ2 のドレイン，ソースなどのコンタクトは、上記絶
縁膜を開口した箇所で行う。この絶縁膜は、図１の５２
の符号で示される。上記の内、ＳｉＯ2 は、例えばＴＥ
ＯＳ（テトラエトキシシラン）をガスとして基板温度２
５０〜４００℃の間に設定しＰＥＣＶＤにより得ること
ができる。またＥＣＲ−ＣＶＤで基板温度を１００〜３
００℃としても得ることができる。
【００３８】３．層間絶縁膜
本発明に用いられる平坦化された層間絶縁膜は、下記
（１）または（２）の方法で形成することができる。 （１）ポリイミドコーティング膜のスピンコートによる
成膜 ポリイミドとしては市販のコーティング液を用いエッチ
ングにより図１に示すコンタクトホール４１を形成しド
レイン接続部を開口する。さらに絶縁膜５２，ゲート絶
縁膜４２をエッチングにて開口しドレインを露出させ
る。ポリイミドは平坦化された表面を与えるため好まし
い一例である。 （２）プラズマエッチングによるエッチバック法 各種ＣＶＤ法，プラズマＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ（プラズマ
インハンスド ＣＶＤ），ＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）
法などによりシリカを好ましくは１μｍ〜３μｍ成膜す
る。さらにポリマーコーティングを全面に行う。さらに
反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりガス種をＣＦ
4 と酸素の混合ガスとしエッチングを行う。エッチング
膜厚は好ましくは０．５μｍ〜２μｍである。この方法
により平坦化された層間絶縁膜（ＳｉＯ2 ）を得ること
ができる。この方法には、シリカの他，ＰＳＧ，ＢＳＧ
（リンシリカガラス，ボロンシリカガラス）を用いるこ
ともできるし、Ｓｉ3Ｎ4などチッ化シリコン系化合物を
用いることがもできる。
（１）または（２）の方法で形成することができる。 （１）ポリイミドコーティング膜のスピンコートによる
成膜 ポリイミドとしては市販のコーティング液を用いエッチ
ングにより図１に示すコンタクトホール４１を形成しド
レイン接続部を開口する。さらに絶縁膜５２，ゲート絶
縁膜４２をエッチングにて開口しドレインを露出させ
る。ポリイミドは平坦化された表面を与えるため好まし
い一例である。 （２）プラズマエッチングによるエッチバック法 各種ＣＶＤ法，プラズマＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ（プラズマ
インハンスド ＣＶＤ），ＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）
法などによりシリカを好ましくは１μｍ〜３μｍ成膜す
る。さらにポリマーコーティングを全面に行う。さらに
反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりガス種をＣＦ
4 と酸素の混合ガスとしエッチングを行う。エッチング
膜厚は好ましくは０．５μｍ〜２μｍである。この方法
により平坦化された層間絶縁膜（ＳｉＯ2 ）を得ること
ができる。この方法には、シリカの他，ＰＳＧ，ＢＳＧ
（リンシリカガラス，ボロンシリカガラス）を用いるこ
ともできるし、Ｓｉ3Ｎ4などチッ化シリコン系化合物を
用いることがもできる。
【００３９】４．有機ＥＬ素子
本発明に用いられる有機ＥＬ素子においては、有機物層
（有機層）として、再結合領域および発光領域を少なく
とも有するものが用いられる。この再結合領域および発
光領域は、通常発光層に存在するため、本発明において
は、有機物層として発光層のみを用いてもよいが、必要
に応じ、発光層以外に、例えば正孔注入層，電子注入
層，有機半導体層，電子障壁層，付着改善層なども用い
ることができる。
（有機層）として、再結合領域および発光領域を少なく
とも有するものが用いられる。この再結合領域および発
光領域は、通常発光層に存在するため、本発明において
は、有機物層として発光層のみを用いてもよいが、必要
に応じ、発光層以外に、例えば正孔注入層，電子注入
層，有機半導体層，電子障壁層，付着改善層なども用い
ることができる。
【００４０】次に本発明に用いられる有機ＥＬ素子の代
表的な構成例を示す。もちろん、これに限定されるもの
ではない。 透明電極（陽極）／発光層／電極（陰極） 透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電極（陰
極） 透明電極（陽極）／発光層／電子注入層／電極（陰
極） 透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注入層
／電極（陰極） 陽極／有機半導体層／発光層／陰極 陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極 陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極 などの構造を挙げることができる。これらの中で、通常
の構成が好ましく用いられる。
表的な構成例を示す。もちろん、これに限定されるもの
ではない。 透明電極（陽極）／発光層／電極（陰極） 透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電極（陰
極） 透明電極（陽極）／発光層／電子注入層／電極（陰
極） 透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注入層
／電極（陰極） 陽極／有機半導体層／発光層／陰極 陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極 陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極 などの構造を挙げることができる。これらの中で、通常
の構成が好ましく用いられる。
【００４１】（４）−１．発光層
有機ＥＬ素子の発光材料は主に有機化合物であり、具体
的には所望の色調により次のような化合物が挙げられ
る。まず、紫外域から紫色の発光を得る場合には、下記
の一般式であらわされる化合物が挙げられる。
的には所望の色調により次のような化合物が挙げられ
る。まず、紫外域から紫色の発光を得る場合には、下記
の一般式であらわされる化合物が挙げられる。
【００４２】
【化１】
【００４３】この一般式において、Ｘは下記化合物を示
す。
す。
【００４４】
【化２】
【００４５】ここでｎは、２，３，４または５である。
また、Ｙは下記化合物を示す。
また、Ｙは下記化合物を示す。
【００４６】
【化３】
【００４７】上記化合物のフェニル基，フェニレン基，
ナフチル基に炭素数１〜４のアルキル基，アルコキシ
基，水酸基，スルホニル基，カルボニル基，アミノ基，
ジメチルアミノ基またはジフェニルアミノ基等が単独ま
たは複数置換したものであってもよい。また、これらは
互いに結合し、飽和５員環，６員環を形成してもよ。ま
た、フェニル基，フェニレン基，ナフチル基にパラ位で
結合したものが、結合性がよく平滑な蒸着膜の形成のた
めに好ましい。具体的には以下の化合物である。特に、
ｐ−クォーターフェニル誘導体，ｐ−クィンクフェニル
誘導体が好ましい。
ナフチル基に炭素数１〜４のアルキル基，アルコキシ
基，水酸基，スルホニル基，カルボニル基，アミノ基，
ジメチルアミノ基またはジフェニルアミノ基等が単独ま
たは複数置換したものであってもよい。また、これらは
互いに結合し、飽和５員環，６員環を形成してもよ。ま
た、フェニル基，フェニレン基，ナフチル基にパラ位で
結合したものが、結合性がよく平滑な蒸着膜の形成のた
めに好ましい。具体的には以下の化合物である。特に、
ｐ−クォーターフェニル誘導体，ｐ−クィンクフェニル
誘導体が好ましい。
【００４８】
【化４】
【００４９】
【化５】
【００５０】
【化６】
【００５１】
【化７】
【００５２】次に、青色から緑色の発光を得るために
は、例えば、ベンゾチアゾール系，ベンゾイミダゾール
系，ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キレー
ト化オキシノイド化合物，スチリルベンゼン系化合物を
挙げることができる。
は、例えば、ベンゾチアゾール系，ベンゾイミダゾール
系，ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キレー
ト化オキシノイド化合物，スチリルベンゼン系化合物を
挙げることができる。
【００５３】具体的に化合物名を示せば、例えば、特開
昭５９−１９４３９３号公報に開示されているものを挙
げることができる。その代表例としては２，５−ビス
（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリ
ル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス
（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）ス
チルベン、４，４’−ビス［５，７−ジ−（２−メチル
−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］スチルベ
ン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベ
ンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス［５−
α，α−ジメチルベンジル−２−ベンゾオキサゾリル］
チオフェン、２，５−ビス［５，７−ジ−（２−メチル
−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］−３，４ジ
オフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２
−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス
（２−ベンゾオキサゾリル）ビフェニル、５−メチル−
２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリ
ル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、２−［２
−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−
ｄ］オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２−２’
−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾー
ル等のベンゾチアゾール系、２−［２−［４−（２−ベ
ンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾ
ール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］
ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光
増白剤を挙げることができる。さらに、他の有用な化合
物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ１
９７１，６２８〜６３７頁および６４０頁に列挙されて
いる。
昭５９−１９４３９３号公報に開示されているものを挙
げることができる。その代表例としては２，５−ビス
（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリ
ル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス
（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）ス
チルベン、４，４’−ビス［５，７−ジ−（２−メチル
−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］スチルベ
ン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベ
ンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス［５−
α，α−ジメチルベンジル−２−ベンゾオキサゾリル］
チオフェン、２，５−ビス［５，７−ジ−（２−メチル
−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］−３，４ジ
オフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２
−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス
（２−ベンゾオキサゾリル）ビフェニル、５−メチル−
２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリ
ル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、２−［２
−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−
ｄ］オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２−２’
−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾー
ル等のベンゾチアゾール系、２−［２−［４−（２−ベ
ンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾ
ール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］
ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光
増白剤を挙げることができる。さらに、他の有用な化合
物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ１
９７１，６２８〜６３７頁および６４０頁に列挙されて
いる。
【００５４】前記キレート化オキシノイド化合物として
は、例えば特開昭６３−２９５６９５号公報に開示され
ているものを用いることができる。その代表例として
は、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス
（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ
［ｆ］−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−
８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス
（８−キノリノ−ル）インジウム、トリス（５−メチル
−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノール
リチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガ
リウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシ
ウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−
キノリノニル）メタン］等の８−ヒドロキシキノリン系
金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げること
ができる。
は、例えば特開昭６３−２９５６９５号公報に開示され
ているものを用いることができる。その代表例として
は、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス
（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ
［ｆ］−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−
８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス
（８−キノリノ−ル）インジウム、トリス（５−メチル
−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノール
リチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガ
リウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシ
ウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−
キノリノニル）メタン］等の８−ヒドロキシキノリン系
金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げること
ができる。
【００５５】また、前記スチリルベンゼン系化合物とし
ては、例えば欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州
特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを
用いることができる。その代表例としては、１，４−ビ
ス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３
−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチ
ルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−
ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス
（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−
メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス
（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を挙げ
ることができる。
ては、例えば欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州
特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを
用いることができる。その代表例としては、１，４−ビ
ス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３
−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチ
ルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−
ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス
（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−
メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス
（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を挙げ
ることができる。
【００５６】また、特開平２−２５２７９３号公報に開
示されているジスチリルピラジン誘導体も発光層の材料
として用いることができる。その代表例としては、２，
５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビ
ス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２
−（１−ナフチル））ビニル］ピラジン、２，５−ビス
（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２
−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス
［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジン等を挙げるこ
とができる。その他のものとして、例えば欧州特許第０
３８７７１５号明細書に開示されているポリフェニル系
化合物も発光層の材料として用いることもできる。
示されているジスチリルピラジン誘導体も発光層の材料
として用いることができる。その代表例としては、２，
５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビ
ス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２
−（１−ナフチル））ビニル］ピラジン、２，５−ビス
（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２
−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス
［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジン等を挙げるこ
とができる。その他のものとして、例えば欧州特許第０
３８７７１５号明細書に開示されているポリフェニル系
化合物も発光層の材料として用いることもできる。
【００５７】さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレー
ト化オキシノイド化合物、およびスチリルベンゼン系化
合物等以外に、例えば１２−フタロペリノン（J. Appl.
Phys., 第２７巻，Ｌ７１３（１９８８年））、１，４
−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−
テトラフェニル−１，３ブタジエン（以上Appl. Phys.
Lett.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、ナフタル
イミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、ペリ
レン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、オキサ
ジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、ま
たは第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによっ
て開示されたオキサジアゾール誘導体）、アルダジン誘
導体（特開平２−２２０３９３号公報）、ピラジリン誘
導体（特開平２−２２０３９４号公報）、シクロペンタ
ジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ピロ
ロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、
スチリルアミン誘導体（Appl. Phys. Lett.,第５６巻，
Ｌ７９９（１９９０年））、クマリン系化合物（特開平
２−１９１６９４号公報）、国際公開公報ＷＯ９０／１
３１４８やAppl. Phys. Lett.,vol 58,18,P1982(1991)
に記載されているような高分子化合物等も、発光層の材
料として用いることができる。
ト化オキシノイド化合物、およびスチリルベンゼン系化
合物等以外に、例えば１２−フタロペリノン（J. Appl.
Phys., 第２７巻，Ｌ７１３（１９８８年））、１，４
−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−
テトラフェニル−１，３ブタジエン（以上Appl. Phys.
Lett.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、ナフタル
イミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、ペリ
レン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、オキサ
ジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、ま
たは第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによっ
て開示されたオキサジアゾール誘導体）、アルダジン誘
導体（特開平２−２２０３９３号公報）、ピラジリン誘
導体（特開平２−２２０３９４号公報）、シクロペンタ
ジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ピロ
ロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、
スチリルアミン誘導体（Appl. Phys. Lett.,第５６巻，
Ｌ７９９（１９９０年））、クマリン系化合物（特開平
２−１９１６９４号公報）、国際公開公報ＷＯ９０／１
３１４８やAppl. Phys. Lett.,vol 58,18,P1982(1991)
に記載されているような高分子化合物等も、発光層の材
料として用いることができる。
【００５８】本発明では、特に発光層の材料として、芳
香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６
８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のも
の）を用いることが好ましい。具体例としては、１，４
−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメ
チリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６
−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジ
メチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリデ
ィン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディ
ン、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニル
ビニル）ビフェニル、（以下、ＤＴＢＰＢＢｉと略記す
る）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビ
フェニル（以下ＤＰＶＢｉと略記する）等、およびそれ
らの誘導体を挙げることができる。
香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６
８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のも
の）を用いることが好ましい。具体例としては、１，４
−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメ
チリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６
−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジ
メチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリデ
ィン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディ
ン、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニル
ビニル）ビフェニル、（以下、ＤＴＢＰＢＢｉと略記す
る）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビ
フェニル（以下ＤＰＶＢｉと略記する）等、およびそれ
らの誘導体を挙げることができる。
【００５９】さらに、特開平５−２５８８６２号公報等
に記載されている一般式（Ｒ2 −Ｑ3 −ＡＬ−Ｏ−Ｌで
あらわされる化合物も挙げられる。） （上記式中、Ｌはフェニル部分を不運でなる炭素原子６
〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェニラート配位
子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子を表し、
Ｒ2 はアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位
子が２個上回り結合するのを立体的に妨害するように選
ばれた８−キノリノラート環置換基を表す） 具体的に
は、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラ−
フェニルフェノラート）アルミニウム（III ）（以下Ｐ
Ｃ−７）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）
（１−ナフトラート）アルミニウム（III ）（以下ＰＣ
−１７）等が挙げられる。その他、特開平６−９９５３
号公報等によるドーピングを用いた高効率の青色と緑色
の混合発光を得る方法が挙げられる。この場合、ホスト
としては上記に記載した発光材料、ドーパントとして
は、青色から緑色にまでの強い蛍光色素、例えばクマリ
ン系あるいは上記記載のホストとして用いられているも
のと同様な蛍光色素を挙げることができる。具体的に
は、ホストとしてジスチリルアリーレン骨格の発光材
料、特に好ましくは例えばＤＰＶＢｉ、ドーパントとし
てはジフェニルアミノビニルアリーレン、特に好ましく
は例えばＮ，Ｎ−ジフェニルアミノビニルベンゼン（Ｄ
ＰＡＶＢ）を挙げることができる。
に記載されている一般式（Ｒ2 −Ｑ3 −ＡＬ−Ｏ−Ｌで
あらわされる化合物も挙げられる。） （上記式中、Ｌはフェニル部分を不運でなる炭素原子６
〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェニラート配位
子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子を表し、
Ｒ2 はアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位
子が２個上回り結合するのを立体的に妨害するように選
ばれた８−キノリノラート環置換基を表す） 具体的に
は、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラ−
フェニルフェノラート）アルミニウム（III ）（以下Ｐ
Ｃ−７）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）
（１−ナフトラート）アルミニウム（III ）（以下ＰＣ
−１７）等が挙げられる。その他、特開平６−９９５３
号公報等によるドーピングを用いた高効率の青色と緑色
の混合発光を得る方法が挙げられる。この場合、ホスト
としては上記に記載した発光材料、ドーパントとして
は、青色から緑色にまでの強い蛍光色素、例えばクマリ
ン系あるいは上記記載のホストとして用いられているも
のと同様な蛍光色素を挙げることができる。具体的に
は、ホストとしてジスチリルアリーレン骨格の発光材
料、特に好ましくは例えばＤＰＶＢｉ、ドーパントとし
てはジフェニルアミノビニルアリーレン、特に好ましく
は例えばＮ，Ｎ−ジフェニルアミノビニルベンゼン（Ｄ
ＰＡＶＢ）を挙げることができる。
【００６０】白色の発光を得る発光層としては、特に制
限はないが下記のものを挙げることができる。 有機ＥＬ積層構造体の各層のエネルギー準位を規定
し、トンネル注入を利用して発光させるもの（ヨーロッ
パ公開特許第０３９０５５１号公報） と同じくトンネル注入を利用する素子で実施例とし
て白色発光素子が記載されているもの（特開平３−２３
０５８４号公報） 二層構造の発光層が記載されているもの（特開平２−
２２０３９０号公報および特開平２−２１６７９０号公
報） 発光層を複数に分割してそれぞれ発光波長の異なる材
料で構成されたもの（特開平４−５１４９１号公報） 青色発光体（蛍光ピーク３８０ｎｍ〜４８０ｎｍ）と
緑色発光体（４８０ｎｍ〜５８０ｎｍ）とを積層させ、
さらに赤色蛍光体を含有させた構成のもの（特開平６−
２０７１７０号公報） 青色発光層が青色蛍光色素を含有し、緑色発光層が赤
色蛍光色素を含有した領域を有し、さらに緑色蛍光体を
含有する構成のもの（特開平７−１４２１６９号公報）
中でも、の構成のものが好ましく用いられる。また、
赤色の発光を得る赤色蛍光体の例を［化８］に示す。
限はないが下記のものを挙げることができる。 有機ＥＬ積層構造体の各層のエネルギー準位を規定
し、トンネル注入を利用して発光させるもの（ヨーロッ
パ公開特許第０３９０５５１号公報） と同じくトンネル注入を利用する素子で実施例とし
て白色発光素子が記載されているもの（特開平３−２３
０５８４号公報） 二層構造の発光層が記載されているもの（特開平２−
２２０３９０号公報および特開平２−２１６７９０号公
報） 発光層を複数に分割してそれぞれ発光波長の異なる材
料で構成されたもの（特開平４−５１４９１号公報） 青色発光体（蛍光ピーク３８０ｎｍ〜４８０ｎｍ）と
緑色発光体（４８０ｎｍ〜５８０ｎｍ）とを積層させ、
さらに赤色蛍光体を含有させた構成のもの（特開平６−
２０７１７０号公報） 青色発光層が青色蛍光色素を含有し、緑色発光層が赤
色蛍光色素を含有した領域を有し、さらに緑色蛍光体を
含有する構成のもの（特開平７−１４２１６９号公報）
中でも、の構成のものが好ましく用いられる。また、
赤色の発光を得る赤色蛍光体の例を［化８］に示す。
【００６１】
【化８】
【００６２】前記材料を用いて、発光層を形成する方法
としては、例えば蒸着法，スピンコート法，ＬＢ法等の
公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分
子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜と
は、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜
や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固体化さ
れ形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、
ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構
造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違に
より区分することができる。また、特開昭５７−５１７
８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と
材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをス
ピンコート法等により薄膜化することによっても、発光
層を形成することができる。このようにして、形成され
る発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じ
て適宜選択することができるた、通常５ｎｍ〜５μｍの
範囲が好ましい。有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を
併せ持つものである。すなわち、注入機能；電界印加
時に陽極または正孔注入層より正孔を注入することがで
き、陰極または電子注入層より電子を注入することがで
きる機能、輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を
電界の力で移動させる機能、発光機能；電子と正孔の
再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、があ
る。但し、正孔の注入されやすさと電子の注入されやす
さに違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度であ
らわされる輸送能に大小があてもよいが、どちらか一方
の電荷を移動することが好ましい。
としては、例えば蒸着法，スピンコート法，ＬＢ法等の
公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分
子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜と
は、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜
や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固体化さ
れ形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、
ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構
造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違に
より区分することができる。また、特開昭５７−５１７
８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と
材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをス
ピンコート法等により薄膜化することによっても、発光
層を形成することができる。このようにして、形成され
る発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じ
て適宜選択することができるた、通常５ｎｍ〜５μｍの
範囲が好ましい。有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を
併せ持つものである。すなわち、注入機能；電界印加
時に陽極または正孔注入層より正孔を注入することがで
き、陰極または電子注入層より電子を注入することがで
きる機能、輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を
電界の力で移動させる機能、発光機能；電子と正孔の
再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、があ
る。但し、正孔の注入されやすさと電子の注入されやす
さに違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度であ
らわされる輸送能に大小があてもよいが、どちらか一方
の電荷を移動することが好ましい。
【００６３】（４）−２．正孔注入層
次に、正孔注入層は、必ずしも本発明に用いられる素子
に必要なものではないが、発光性能の向上のために用い
た方が好ましいものである。この正孔注入層は発光層へ
の正孔注入を助ける層であって、正孔移動度が大きく、
イオン化エネルギーが、通常５．５ｅＶ以下と小さい。
このような正孔注入層としては、より低い電界で正孔を
発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度
が、例えば１０4 〜１０6 Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少
なくとも１０-6ｃｍ2 ／Ｖ・秒であればなお好ましい。
このような正孔注入材料については、前記の好ましい性
質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝
材料において、正孔の電荷輸送材として慣用されている
ものや、ＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知のもの
の中から任意のものを選択して用いることができる。
に必要なものではないが、発光性能の向上のために用い
た方が好ましいものである。この正孔注入層は発光層へ
の正孔注入を助ける層であって、正孔移動度が大きく、
イオン化エネルギーが、通常５．５ｅＶ以下と小さい。
このような正孔注入層としては、より低い電界で正孔を
発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度
が、例えば１０4 〜１０6 Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少
なくとも１０-6ｃｍ2 ／Ｖ・秒であればなお好ましい。
このような正孔注入材料については、前記の好ましい性
質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝
材料において、正孔の電荷輸送材として慣用されている
ものや、ＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知のもの
の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００６４】具体例としては、例えばトリアゾール誘導
体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オ
キサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号
明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１
６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体
（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２
０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細
書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号
公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１
０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８
６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−
３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピ
ラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細
書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８
８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−
１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５
６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同
５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公
報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジ
アミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細
書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２
号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３
４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−
１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体
（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１
８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細
書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３
２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細
書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３
５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５
５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公
報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１
０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導
体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、
オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号
明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体
（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノ
ン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、
ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明
細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０
６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６
７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１
１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平
２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体
（特開昭６１−２１０３６３号公報、同６１−２２８４
５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２
２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３
６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−
３０２５５号公報、同６０−９３４４５号公報、同６０
−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同
６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体
（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラ
ン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共
重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−
２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリ
ゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることが
できる。正孔注入層の材料としては上記のものを使用す
ることができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−
２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級
アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第
４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３
号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６
３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９
４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−
１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同
６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報
等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いること
が好ましい。上記ポルフィリン化合物の代表例として
は、ポルフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニ
ル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（II）、１，１０，
１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラキス
（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウム
フタロシアニンクロリド、フタロシアニン（無金属）、
ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシア
ニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛
フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロ
シアニンオキシド、Ｍｇフタロシアニン、銅オクタメチ
ルフタロシアニン等を挙げることができる。また、前記
芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物
の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニ
ル−４，４’−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−［１，
１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（以下ＴＰＤ
と略記する）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミ
ノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−ト
リルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノフェニ
ル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチ
ルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス
（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタ
ン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキ
シフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノ
フェニルエーテル、４，４’−ビス（ジフェニルアミ
ノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−
［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、
４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニ
ル）ベンゼン、３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニ
ルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、
米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個
の縮合芳香族環を分子内に有する、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（以下ＮＰＤと略記する）、また、特開平４−
３０８６８８号公報で記載されているトリフェニルアミ
ンユニットが３つスターバースト型に連結された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（以下ＭＴＤＡ
ＴＡと略記する）等を挙げることができる。また、発光
層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化
合物の他、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正
孔注入層の材料として使用することができる。正孔注入
層は、上述した化合物を、例えば真空蒸着法，スピンコ
ート法，キャスト法，ＬＢ法等の公知の方法により薄膜
化することにより形成することができる。正孔注入層と
しての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μ
ｍである。この正孔注入層は、上述した材料の一種また
は二種以上からなる一層で構成されていてもよいし、ま
たは、前記正孔注入層とは別種の化合物からなる正孔注
入層を積層したものであってもよい。また、有機半導体
層は、発光層への正孔注入または電子注入を助ける層で
あって、１０-10 Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが
好適である。このような有機半導体層の材料としては、
含チオフェンオリゴマーや含アリールアミンオリゴマー
などの導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマ
ーなどの導電性デンドリマーなどを用いることができ
る。
体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オ
キサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号
明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１
６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体
（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２
０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細
書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号
公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１
０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８
６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−
３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピ
ラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細
書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８
８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−
１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５
６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同
５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公
報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジ
アミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細
書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２
号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３
４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−
１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体
（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１
８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細
書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３
２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細
書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３
５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５
５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公
報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１
０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導
体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、
オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号
明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体
（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノ
ン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、
ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明
細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０
６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６
７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１
１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平
２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体
（特開昭６１−２１０３６３号公報、同６１−２２８４
５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２
２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３
６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−
３０２５５号公報、同６０−９３４４５号公報、同６０
−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同
６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体
（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラ
ン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共
重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−
２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリ
ゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることが
できる。正孔注入層の材料としては上記のものを使用す
ることができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−
２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級
アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第
４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３
号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６
３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９
４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−
１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同
６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報
等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いること
が好ましい。上記ポルフィリン化合物の代表例として
は、ポルフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニ
ル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（II）、１，１０，
１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラキス
（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウム
フタロシアニンクロリド、フタロシアニン（無金属）、
ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシア
ニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛
フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロ
シアニンオキシド、Ｍｇフタロシアニン、銅オクタメチ
ルフタロシアニン等を挙げることができる。また、前記
芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物
の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニ
ル−４，４’−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−［１，
１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（以下ＴＰＤ
と略記する）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミ
ノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−ト
リルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノフェニ
ル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチ
ルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス
（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタ
ン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキ
シフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノ
フェニルエーテル、４，４’−ビス（ジフェニルアミ
ノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−
［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、
４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニ
ル）ベンゼン、３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニ
ルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、
米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個
の縮合芳香族環を分子内に有する、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（以下ＮＰＤと略記する）、また、特開平４−
３０８６８８号公報で記載されているトリフェニルアミ
ンユニットが３つスターバースト型に連結された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（以下ＭＴＤＡ
ＴＡと略記する）等を挙げることができる。また、発光
層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化
合物の他、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正
孔注入層の材料として使用することができる。正孔注入
層は、上述した化合物を、例えば真空蒸着法，スピンコ
ート法，キャスト法，ＬＢ法等の公知の方法により薄膜
化することにより形成することができる。正孔注入層と
しての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μ
ｍである。この正孔注入層は、上述した材料の一種また
は二種以上からなる一層で構成されていてもよいし、ま
たは、前記正孔注入層とは別種の化合物からなる正孔注
入層を積層したものであってもよい。また、有機半導体
層は、発光層への正孔注入または電子注入を助ける層で
あって、１０-10 Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが
好適である。このような有機半導体層の材料としては、
含チオフェンオリゴマーや含アリールアミンオリゴマー
などの導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマ
ーなどの導電性デンドリマーなどを用いることができ
る。
【００６５】（４）−３電子注入層
一方電子注入層は、発光層への電子の注入を助ける層で
あって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この
電子注入層の中で、特に陰極との付着が良い材料からな
る層である。電子注入層に用いられる材料としては、例
えば８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯
体、あるいはオキサジアゾール誘導体が好ましく挙げら
れる。また、付着改善層に用いられる材料としては、特
に８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体
が好適である。上記８−ヒドロキシキノリンまたはその
誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に
８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）のキ
レートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げら
れる。一方、オキサジアゾール誘導体としては、一般式
（II），（III ）および（IV）
あって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この
電子注入層の中で、特に陰極との付着が良い材料からな
る層である。電子注入層に用いられる材料としては、例
えば８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯
体、あるいはオキサジアゾール誘導体が好ましく挙げら
れる。また、付着改善層に用いられる材料としては、特
に８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体
が好適である。上記８−ヒドロキシキノリンまたはその
誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に
８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）のキ
レートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げら
れる。一方、オキサジアゾール誘導体としては、一般式
（II），（III ）および（IV）
【００６６】
【化９】
【００６７】（式中Ａｒ10〜Ａｒ13はそれぞれ置換また
は無置換のアリール基を示し、Ａｒ10とＡｒ11およびＡ
ｒ12とＡｒ13はそれぞれにおいて互いに同一であっても
異なっていてもよく、Ａｒ14置換または無置換のアリレ
ーン基を示す。）で表わされる電子伝達化合物が挙げら
れる。ここで、アリール基としてはフェニル基，ビフェ
ニル基，アントラニル基，ペリレニル基，ピレニル基な
どが挙げられ、アリレーン基としてはフェニレン基，ナ
フチレン基，ビフェニレン基，アントラセニレン基，ペ
ニレニレン基，ピレニレン基などが挙げられる。また、
置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１
〜１０のアルコキシ基またはシアノ基などが挙げられ
る。この電子伝達化合物は、薄膜形成性のものが好まし
い。上記電子伝達化合物の具体例としては、下記のもの
を挙げることができる。
は無置換のアリール基を示し、Ａｒ10とＡｒ11およびＡ
ｒ12とＡｒ13はそれぞれにおいて互いに同一であっても
異なっていてもよく、Ａｒ14置換または無置換のアリレ
ーン基を示す。）で表わされる電子伝達化合物が挙げら
れる。ここで、アリール基としてはフェニル基，ビフェ
ニル基，アントラニル基，ペリレニル基，ピレニル基な
どが挙げられ、アリレーン基としてはフェニレン基，ナ
フチレン基，ビフェニレン基，アントラセニレン基，ペ
ニレニレン基，ピレニレン基などが挙げられる。また、
置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１
〜１０のアルコキシ基またはシアノ基などが挙げられ
る。この電子伝達化合物は、薄膜形成性のものが好まし
い。上記電子伝達化合物の具体例としては、下記のもの
を挙げることができる。
【００６８】
【化１０】
【００６９】（４）−４．下部電極
有機ＥＬ素子の下部電極として陽極または陰極が設けら
れる。陽極としては高仕事関数の金属または透明電極が
好ましい。好ましい例としては、ＩＴＯ，Ｉn−Ｚn−
Ｏ，ＳｎＯ2 ：Ｓｂ，ＺｎＯ：Ａｌなどの透明酸化物電
極が挙げられる。他の好ましい例としては、Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ｎｉ等が挙げられるが、Ｐｔ，Ａｕ等は付着が弱い
のでＡｕ／高融点金属の組み合わせを用いることが好ま
しい。ここで高融点金属の好適例としては、Ｍｏ，Ｗ，
Ｃｒ，Ｔａなどを挙げることができる。Ａｕ／Ａｌ，Ｐ
ｔ／Ａｌ，Ａｎ／Ａｌ合金，Ｐｔ／Ａｌ合金なども好適
例として挙げることができる。
れる。陽極としては高仕事関数の金属または透明電極が
好ましい。好ましい例としては、ＩＴＯ，Ｉn−Ｚn−
Ｏ，ＳｎＯ2 ：Ｓｂ，ＺｎＯ：Ａｌなどの透明酸化物電
極が挙げられる。他の好ましい例としては、Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ｎｉ等が挙げられるが、Ｐｔ，Ａｕ等は付着が弱い
のでＡｕ／高融点金属の組み合わせを用いることが好ま
しい。ここで高融点金属の好適例としては、Ｍｏ，Ｗ，
Ｃｒ，Ｔａなどを挙げることができる。Ａｕ／Ａｌ，Ｐ
ｔ／Ａｌ，Ａｎ／Ａｌ合金，Ｐｔ／Ａｌ合金なども好適
例として挙げることができる。
【００７０】陰極としては、ホウ化金属（ＬａＢ6 な
ど），希土類金属のケイ素化物，ＴｉＮなどの低仕事金
属化合物が好適例として挙げることができる。Ｍｇ：Ａ
ｇ，Ａｌ：Ｌｉなど従来用いられてきた金属合金は耐食
性に劣り下部電極として用いるのは必ずしも適切ではな
い。
ど），希土類金属のケイ素化物，ＴｉＮなどの低仕事金
属化合物が好適例として挙げることができる。Ｍｇ：Ａ
ｇ，Ａｌ：Ｌｉなど従来用いられてきた金属合金は耐食
性に劣り下部電極として用いるのは必ずしも適切ではな
い。
【００７１】（４）−５．対向電極
本発明の特徴、すなわち高開口率を実現するには、図１
に示すように対向電極３３から光を取り出すのが好まし
い。このためには、透明性好ましくは光線透過率が３０
％以上の透明電極である必要がある。対向電極で陽極で
ある場合にはＩＴＯ（Ｉn−Ｓn−Ｏ），Ｉn−Ｚn−Ｏ，
ＳnＯ2 ：Ｓb ，ＺnＯ：Ａｌなどを好ましく用いること
ができる。
に示すように対向電極３３から光を取り出すのが好まし
い。このためには、透明性好ましくは光線透過率が３０
％以上の透明電極である必要がある。対向電極で陽極で
ある場合にはＩＴＯ（Ｉn−Ｓn−Ｏ），Ｉn−Ｚn−Ｏ，
ＳnＯ2 ：Ｓb ，ＺnＯ：Ａｌなどを好ましく用いること
ができる。
【００７２】陽極ではなく陰極の場合は、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属を０．１〜５モル％で含有する
合金膜であって膜厚が１５ｎｍ以下のものは光線透過率
を持つため好ましく用いることができる。合金の母体と
しては、Ａｌ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉなどを好ましく
用いることができる。さらに上記合金薄膜上に透明電極
であるＩＴＯ，Ｉn−Ｚn−Ｏ，ＳnＯ2 ：Ｓ，ＺnＯ：Ａ
ｌなどを積層するならば面抵抗値が２０Ω／□以下とな
り比較的低抵抗となって好ましい。また、上記透明電極
は、非晶質、例えばＩn−Ｚn−Ｏであることが好まし
い。なぜなら、非晶質は結晶粒界がないため、防湿性に
優れ、陰極と有機層の界面にある活性なアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属が酸化することを防止するからで
ある。さらには非晶質導電性酸化物膜は室温基板にて２
０Ω／□以下の面抵抗値が得られる。結晶性であるＩＴ
Ｏは室温では高抵抗であり１００Ω／□程度である。
またはアルカリ土類金属を０．１〜５モル％で含有する
合金膜であって膜厚が１５ｎｍ以下のものは光線透過率
を持つため好ましく用いることができる。合金の母体と
しては、Ａｌ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉなどを好ましく
用いることができる。さらに上記合金薄膜上に透明電極
であるＩＴＯ，Ｉn−Ｚn−Ｏ，ＳnＯ2 ：Ｓ，ＺnＯ：Ａ
ｌなどを積層するならば面抵抗値が２０Ω／□以下とな
り比較的低抵抗となって好ましい。また、上記透明電極
は、非晶質、例えばＩn−Ｚn−Ｏであることが好まし
い。なぜなら、非晶質は結晶粒界がないため、防湿性に
優れ、陰極と有機層の界面にある活性なアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属が酸化することを防止するからで
ある。さらには非晶質導電性酸化物膜は室温基板にて２
０Ω／□以下の面抵抗値が得られる。結晶性であるＩＴ
Ｏは室温では高抵抗であり１００Ω／□程度である。
【００７３】透明電極が積層されている場合には、上記
合金膜は層をなして連続膜でなくても良く、島状の不連
続膜であっても、電極全体に導電するため用いることが
できる。
合金膜は層をなして連続膜でなくても良く、島状の不連
続膜であっても、電極全体に導電するため用いることが
できる。
【００７４】（４）−６．有機ＥＬ素子の作製（例）
以上例示した材料および方法により発光層、透明電極
（陽極）、必要に応じて正孔注入層、および必要に応じ
て電子注入層を形成し、さらに電極（陰極）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。ま
た、電極から透明電極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素
子を作製することもできる。
（陽極）、必要に応じて正孔注入層、および必要に応じ
て電子注入層を形成し、さらに電極（陰極）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。ま
た、電極から透明電極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素
子を作製することもできる。
【００７５】以下に支持基板上に透明電極／正孔注入層
／発光層／電子注入層／電極が順次設けられた構成の有
機ＥＬ素子の作製例を記載する。まず、適当な基板上
に、透明電極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましく
は１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように蒸着やス
パッタリング等の方法により形成して、透明電極を作製
する。次に、この透明電極上に正孔注入層を設ける。正
孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法，スピン
コート法，キャスト法，ＬＢ法等の方法により行なうこ
とができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホー
ルが発生しにくい等の点から、真空蒸着法により形成す
ることが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成
する場合、その蒸着条件は、使用する化合物（正孔注入
層の材料）、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合
構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０
℃、真空度１０-7〜１０-3ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１
〜５０ｎｍ／ｓｅｃ、基板温度−５０〜３００℃、膜厚
５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。
／発光層／電子注入層／電極が順次設けられた構成の有
機ＥＬ素子の作製例を記載する。まず、適当な基板上
に、透明電極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましく
は１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように蒸着やス
パッタリング等の方法により形成して、透明電極を作製
する。次に、この透明電極上に正孔注入層を設ける。正
孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法，スピン
コート法，キャスト法，ＬＢ法等の方法により行なうこ
とができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホー
ルが発生しにくい等の点から、真空蒸着法により形成す
ることが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成
する場合、その蒸着条件は、使用する化合物（正孔注入
層の材料）、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合
構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０
℃、真空度１０-7〜１０-3ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１
〜５０ｎｍ／ｓｅｃ、基板温度−５０〜３００℃、膜厚
５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。
【００７６】次に正孔注入層上に発光層を設ける発光層
の形成も、所望の有機発光材料を用いて、真空蒸着法，
スパッタリング，スピンコート法，キャスト法等の方法
により有機発光材料を薄膜化することにより形成できる
が、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成し
にくい等の点から、真空蒸着法により形成することが好
ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その
蒸着条件は、使用する化合物により異なるが、一般的に
正孔注入層と同じ様な条件範囲の中から選択することが
できる。
の形成も、所望の有機発光材料を用いて、真空蒸着法，
スパッタリング，スピンコート法，キャスト法等の方法
により有機発光材料を薄膜化することにより形成できる
が、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成し
にくい等の点から、真空蒸着法により形成することが好
ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その
蒸着条件は、使用する化合物により異なるが、一般的に
正孔注入層と同じ様な条件範囲の中から選択することが
できる。
【００７７】次に、この発光層上に電子注入層を設け
る。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要か
ら真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件
は、正孔注入層、発光層と同様条件範囲から選択するこ
とができる。
る。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要か
ら真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件
は、正孔注入層、発光層と同様条件範囲から選択するこ
とができる。
【００７８】最後に、電極を積層して有機ＥＬ素子を得
ることができる。電極は、金属から構成されるもので、
蒸着法，スパッタリングを用いることができる。しか
し、下地の有機物層を成膜時の損傷から守るためには、
真空蒸着法が好ましい。
ることができる。電極は、金属から構成されるもので、
蒸着法，スパッタリングを用いることができる。しか
し、下地の有機物層を成膜時の損傷から守るためには、
真空蒸着法が好ましい。
【００７９】これまで記載してきた有機ＥＬ素子の作製
は、一回の真空引きで一貫して透明電極から電極まで作
製することが好ましい。
は、一回の真空引きで一貫して透明電極から電極まで作
製することが好ましい。
【００８０】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、５〜４０
Ｖの電圧を印加すると、発光が観測できる。また、逆の
極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じ
ない。さらに交流電圧を印加した場合には、透明電極が
＋、電極が−の極性になったときのみ均一な発光が観測
される。印加する交流の波形は任意でよい。ここで、平
面的に分離配置して発光する有機ＥＬ素子を作製するに
は、ストライプ状の透明電極および電極を交差させ、そ
れぞれの電極に直流電圧を印加し、交差部分を発光させ
るＸ−Ｙドットマトリックス方式と透明電極または電極
のいずれかをドット状に形成し、ＴＦＴ（Thin Film Tr
ansister）のようなスイッチング素子にて特定のドット
部分だけに直流電圧を印加して発光させるアクティブマ
トリックス方式が挙げられる。例えば、ストライプ状の
透明電極および電極はフォトリソグラフィー法にてエッ
チングするかリフトオフするか、またはマスキング蒸着
等の方法にて形成することができる。
場合、透明電極を＋、電極を−の極性にして、５〜４０
Ｖの電圧を印加すると、発光が観測できる。また、逆の
極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じ
ない。さらに交流電圧を印加した場合には、透明電極が
＋、電極が−の極性になったときのみ均一な発光が観測
される。印加する交流の波形は任意でよい。ここで、平
面的に分離配置して発光する有機ＥＬ素子を作製するに
は、ストライプ状の透明電極および電極を交差させ、そ
れぞれの電極に直流電圧を印加し、交差部分を発光させ
るＸ−Ｙドットマトリックス方式と透明電極または電極
のいずれかをドット状に形成し、ＴＦＴ（Thin Film Tr
ansister）のようなスイッチング素子にて特定のドット
部分だけに直流電圧を印加して発光させるアクティブマ
トリックス方式が挙げられる。例えば、ストライプ状の
透明電極および電極はフォトリソグラフィー法にてエッ
チングするかリフトオフするか、またはマスキング蒸着
等の方法にて形成することができる。
【００８１】［実施例］以下、本発明を実施例によって
さらに具体的に説明する。 ［実施例１］ （アクティブマトリックス基板の作製）ガラス基板（白
板ガラス）上にＳｉ2 Ｈ6 をガスとしてＬＰＣＶＤを用
いて膜厚５０ｎｍのα−Ｓｉ膜を成膜した。基板温度は
４５０℃であった。次に、ＸｅＣｌエキシマレーザーを
走掃しアニーリングを行なった。第一段目に１８８ｍＪ
／ｃｍ2 の照射エネルギーで、第二段目を２９０ｍＪ／
ｃｍ2 の照射エネルギーで行なった。これによりα−Ｓ
ｉをポリシリコンに変化させた。次に、ポリＳｉ島を所
定のパターンで設けた。エッチングはＣＦ4 をガス種と
して行なった。次に、ゲート絶縁膜であるＳｉＯ2 をＥ
ＣＲ−ＣＶＤで基板温度２００℃で膜厚１００ｎｍ成膜
した。次に、ゲート電極としてＴａＮ（６０μΩ・ｃｍ
の比抵抗値）をスパッタリングにより成膜し、パターン
ニングした。同時にゲートバスもパターン加工した。ま
た、コンデンサーの下部電極を加工した。次に、イオン
注入によりドレインとソース領域に４×１０15 イオン
／ｃｍ2、エネルギー８０ｋｅVのＰイオンを注入した。
次に、基板を不活性Ｎ2 の中で３００℃、３時間熱し、
イオンを活性化し、ドーピングが有効に行なわれるよう
にした。ポリシリコンのイオン注入された組成は２ｋΩ
／□の面抵抗値となり活性化された。次に、絶縁層とし
て、ＥＣＲＣＶＤでＳｉＯ2 を成膜した。膜厚は３００
ｎｍであった。次に、ソースバス（信号ライン）を製膜
した。Ａｌをスパッタリングし膜厚２００ｎｍ設けてあ
り、同時に図２で示された共通電極線，コンデンサーの
上部電極、Ｔｒ2 のソースと共通電極ラインの連結、Ｔ
ｒ1 のソースと信号ラインの連結もパターン加工した。
なお、必要なコンタクトホールはあらかじめＳｉＯ2 に
開口させておいた。次に、ＳｉＯ2 をＥＣＲＣＶＤ法に
よって６００ｎｍの膜厚で積層した。次に、フォトレジ
ストを３μｍの膜厚で全面上にスピンコートし覆った。
次に、ＲＩＥにてガス種をＣＦ4 ／Ｏ2 としてエッチバ
ック法にて最上部のＳｉＯ2 を平坦化した。次に、Ｔｒ
2 のドレイン部を開口し、さらにＡｌ：Ｓｉ（Ｓｉ１重
量％）の合金を膜厚５０ｎｍ成膜し、さらにＩＴＯ（Ｓ
ｎ１０重量％）を膜厚５０ｎｍ製膜した。このときの基
板温度は２００℃であった。触針膜厚計にてＡｌ：Ｓｉ
およびＩＴＯの成膜前のＳｉＯ2 の平坦度を調べたとこ
ろ０．１５μｍ以下であった。これにより、Ａｌ：Ｓｉ
およびＩＴＯは断線することなく、ポリＳｉ，Ｔｒ1，
Ｔｒ2 の上に設けることができた。これは、本発明の顕
著な効果である。なお、本実施例の画素の大きさは２５
０μｍ×１００μｍであり、これに対しＩＴＯの大きさ
は有効な発光画素の大きさを与えるが２４０μｍ×９０
μｍであった。Ｔｒ1 ，Ｔｒ2 ，ゲート，ソースおよび
共通電極線上に有機ＥＬの下部電極を備えているので極
めて大きな８６％の開口率が得られた。
さらに具体的に説明する。 ［実施例１］ （アクティブマトリックス基板の作製）ガラス基板（白
板ガラス）上にＳｉ2 Ｈ6 をガスとしてＬＰＣＶＤを用
いて膜厚５０ｎｍのα−Ｓｉ膜を成膜した。基板温度は
４５０℃であった。次に、ＸｅＣｌエキシマレーザーを
走掃しアニーリングを行なった。第一段目に１８８ｍＪ
／ｃｍ2 の照射エネルギーで、第二段目を２９０ｍＪ／
ｃｍ2 の照射エネルギーで行なった。これによりα−Ｓ
ｉをポリシリコンに変化させた。次に、ポリＳｉ島を所
定のパターンで設けた。エッチングはＣＦ4 をガス種と
して行なった。次に、ゲート絶縁膜であるＳｉＯ2 をＥ
ＣＲ−ＣＶＤで基板温度２００℃で膜厚１００ｎｍ成膜
した。次に、ゲート電極としてＴａＮ（６０μΩ・ｃｍ
の比抵抗値）をスパッタリングにより成膜し、パターン
ニングした。同時にゲートバスもパターン加工した。ま
た、コンデンサーの下部電極を加工した。次に、イオン
注入によりドレインとソース領域に４×１０15 イオン
／ｃｍ2、エネルギー８０ｋｅVのＰイオンを注入した。
次に、基板を不活性Ｎ2 の中で３００℃、３時間熱し、
イオンを活性化し、ドーピングが有効に行なわれるよう
にした。ポリシリコンのイオン注入された組成は２ｋΩ
／□の面抵抗値となり活性化された。次に、絶縁層とし
て、ＥＣＲＣＶＤでＳｉＯ2 を成膜した。膜厚は３００
ｎｍであった。次に、ソースバス（信号ライン）を製膜
した。Ａｌをスパッタリングし膜厚２００ｎｍ設けてあ
り、同時に図２で示された共通電極線，コンデンサーの
上部電極、Ｔｒ2 のソースと共通電極ラインの連結、Ｔ
ｒ1 のソースと信号ラインの連結もパターン加工した。
なお、必要なコンタクトホールはあらかじめＳｉＯ2 に
開口させておいた。次に、ＳｉＯ2 をＥＣＲＣＶＤ法に
よって６００ｎｍの膜厚で積層した。次に、フォトレジ
ストを３μｍの膜厚で全面上にスピンコートし覆った。
次に、ＲＩＥにてガス種をＣＦ4 ／Ｏ2 としてエッチバ
ック法にて最上部のＳｉＯ2 を平坦化した。次に、Ｔｒ
2 のドレイン部を開口し、さらにＡｌ：Ｓｉ（Ｓｉ１重
量％）の合金を膜厚５０ｎｍ成膜し、さらにＩＴＯ（Ｓ
ｎ１０重量％）を膜厚５０ｎｍ製膜した。このときの基
板温度は２００℃であった。触針膜厚計にてＡｌ：Ｓｉ
およびＩＴＯの成膜前のＳｉＯ2 の平坦度を調べたとこ
ろ０．１５μｍ以下であった。これにより、Ａｌ：Ｓｉ
およびＩＴＯは断線することなく、ポリＳｉ，Ｔｒ1，
Ｔｒ2 の上に設けることができた。これは、本発明の顕
著な効果である。なお、本実施例の画素の大きさは２５
０μｍ×１００μｍであり、これに対しＩＴＯの大きさ
は有効な発光画素の大きさを与えるが２４０μｍ×９０
μｍであった。Ｔｒ1 ，Ｔｒ2 ，ゲート，ソースおよび
共通電極線上に有機ＥＬの下部電極を備えているので極
めて大きな８６％の開口率が得られた。
【００８２】（有機ＥＬ層および対向電極の作製）上記
で得られたアクティブマトリックス基板をイソプロピル
アルコール中で超音波洗浄を１分間行なった。次に、こ
の基板上に膜厚８０ｎｍの４，４′−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ
（３−メチルフェニル）アミノ］−４″−フェニル−ト
リフェニルアミン膜（以下「ＴＰＤ７４膜」と略記す
る。）を製膜した。このＴＰＤ７４膜は、第１の正孔注
入層として機能する。このＴＰＤ７４膜の成膜に続け
て、このＴＰＤ７４膜上に膜厚２０ｎｍの４，４′−ビ
ス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフ
ェニル膜（以下「ＮＰＤ膜」と略記する。）を成膜し
た。このＮＰＤ膜は、第２の正孔注入層（正孔輸送層）
として機能する。さらに、ＮＰＤ膜の成膜に続けて、こ
のＮＰＤ膜上に膜厚４０ｎｍの４，４′−ビス（２，２
−ジフェニルビニル）ビフェニル膜（以下「ＤＰＶＢｉ
膜」と略記する。）を成膜した。このＤＰＶＢｉ膜は、
青色発光層として機能する。そして、ＤＰＶＢｉ膜の成
膜に続けて、このＤＰＶＢｉ膜上に膜厚２０ｎｍのトリ
ス（８−キノリノ−ル）アルミニウム膜（以下「Ａｌｑ
膜」と略記する。）を成膜した。このＡｌｑ膜は、電子
注入層として機能する。次に、ＭｇとＡｇの合金膜を蒸
着した。２元蒸着方法を用い蒸着レートを１．４ｎｍ：
０．１ｎｍに設定し膜厚１０ｎｍ蒸着した。次に、スパ
ッタリングにてＩn −Ｚn −Ｏ膜を２００ｎｍ成膜し
た。Ｉn −Ｚn −Ｏ膜は非晶質酸化物膜であり、Ｉn ／
（Ｉn ＋Ｚn ）＝０．８３であるＩn −Ｚn Ｏ系スパッ
タリングターゲットを用い、Ａｒ：Ｏ2 の混合ガスを雰
囲気として真空 ０．２Ｐａ，スパッタリング出力２ｗ
／ｃｍ2 の条件で行なった。Ｍｇ：Ａｇ／Ｉn −Ｚn Ｏ
積層膜は陰極として機能し、その透過率は６５％であっ
た。
で得られたアクティブマトリックス基板をイソプロピル
アルコール中で超音波洗浄を１分間行なった。次に、こ
の基板上に膜厚８０ｎｍの４，４′−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ
（３−メチルフェニル）アミノ］−４″−フェニル−ト
リフェニルアミン膜（以下「ＴＰＤ７４膜」と略記す
る。）を製膜した。このＴＰＤ７４膜は、第１の正孔注
入層として機能する。このＴＰＤ７４膜の成膜に続け
て、このＴＰＤ７４膜上に膜厚２０ｎｍの４，４′−ビ
ス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフ
ェニル膜（以下「ＮＰＤ膜」と略記する。）を成膜し
た。このＮＰＤ膜は、第２の正孔注入層（正孔輸送層）
として機能する。さらに、ＮＰＤ膜の成膜に続けて、こ
のＮＰＤ膜上に膜厚４０ｎｍの４，４′−ビス（２，２
−ジフェニルビニル）ビフェニル膜（以下「ＤＰＶＢｉ
膜」と略記する。）を成膜した。このＤＰＶＢｉ膜は、
青色発光層として機能する。そして、ＤＰＶＢｉ膜の成
膜に続けて、このＤＰＶＢｉ膜上に膜厚２０ｎｍのトリ
ス（８−キノリノ−ル）アルミニウム膜（以下「Ａｌｑ
膜」と略記する。）を成膜した。このＡｌｑ膜は、電子
注入層として機能する。次に、ＭｇとＡｇの合金膜を蒸
着した。２元蒸着方法を用い蒸着レートを１．４ｎｍ：
０．１ｎｍに設定し膜厚１０ｎｍ蒸着した。次に、スパ
ッタリングにてＩn −Ｚn −Ｏ膜を２００ｎｍ成膜し
た。Ｉn −Ｚn −Ｏ膜は非晶質酸化物膜であり、Ｉn ／
（Ｉn ＋Ｚn ）＝０．８３であるＩn −Ｚn Ｏ系スパッ
タリングターゲットを用い、Ａｒ：Ｏ2 の混合ガスを雰
囲気として真空 ０．２Ｐａ，スパッタリング出力２ｗ
／ｃｍ2 の条件で行なった。Ｍｇ：Ａｇ／Ｉn −Ｚn Ｏ
積層膜は陰極として機能し、その透過率は６５％であっ
た。
【００８３】（作動テスト）上記で得られた発光装置の
作動テストを行なった。テストパターンが１００ｃｄ／
ｍ2 の輝度で青色にて出力されているのを確認した。平
坦化した絶縁膜上に下部電極を備えているので、開口率
が大きく画像表示において画素のドットの境界が目立つ
ことなく自然な表示がされ、また画素欠陥が少なく全画
素数（３２０×２４０）のうち１％以下であった。
作動テストを行なった。テストパターンが１００ｃｄ／
ｍ2 の輝度で青色にて出力されているのを確認した。平
坦化した絶縁膜上に下部電極を備えているので、開口率
が大きく画像表示において画素のドットの境界が目立つ
ことなく自然な表示がされ、また画素欠陥が少なく全画
素数（３２０×２４０）のうち１％以下であった。
【００８４】［比較例１］実施例１において、最上部の
ＳｉＯ2 は平坦化せずにＡｌ：Ｓｉ／ＩＴＯの下部電極
を成膜したこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ発
光装置を作製した。ただし、この発光装置を試験したと
ころ画素欠陥は１０％を越えていた。欠陥のある画素を
詳細に観察したところＴｒ1 ，Ｔｒ2 が設けられている
ところで短絡が生じているかまたは電極の断線により発
光していないことが観察された。従って本発明の平坦化
した下部電極下の絶縁膜は、有効であることが判明し
た。
ＳｉＯ2 は平坦化せずにＡｌ：Ｓｉ／ＩＴＯの下部電極
を成膜したこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ発
光装置を作製した。ただし、この発光装置を試験したと
ころ画素欠陥は１０％を越えていた。欠陥のある画素を
詳細に観察したところＴｒ1 ，Ｔｒ2 が設けられている
ところで短絡が生じているかまたは電極の断線により発
光していないことが観察された。従って本発明の平坦化
した下部電極下の絶縁膜は、有効であることが判明し
た。
【００８５】［比較例２］実施例１において、Ａｌ：Ｓ
ｉ／ＩＴＯの下部電極を、Ｔｒ1 ，Ｔｒ2 の部分、ゲー
トバスの部分およびソースバスの部分を避けるようにし
てパターン加工したこと以外は実施例１と同様にした。
試験を行なったところ開口率は６７％に低下しており、
画素表示において画素ドットの境界が目立ち良好な表示
が得られなかった。
ｉ／ＩＴＯの下部電極を、Ｔｒ1 ，Ｔｒ2 の部分、ゲー
トバスの部分およびソースバスの部分を避けるようにし
てパターン加工したこと以外は実施例１と同様にした。
試験を行なったところ開口率は６７％に低下しており、
画素表示において画素ドットの境界が目立ち良好な表示
が得られなかった。
【００８６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によって、開
口率が大きく、かつ画像欠陥の発生を有効に防止して、
高品質の画像表示が可能な有機アクティブＥＬ発光装置
を提供することができる。
口率が大きく、かつ画像欠陥の発生を有効に防止して、
高品質の画像表示が可能な有機アクティブＥＬ発光装置
を提供することができる。
【図１】本発明の有機アクティブＥＬ発光装置の一実施
形態を模式的に示す、図３のＡ−Ａ線断面図である。
形態を模式的に示す、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明に用いられる有機ＥＬ素子の駆動回路を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】本発明の有機アクティブＥＬ発光措置の一実施
形態を模式的に示す平面図である。
形態を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明に用いられる薄膜トランジスターのポリ
シリコン層をアイランドにパター化する過程を模式的に
示す断面図である。
シリコン層をアイランドにパター化する過程を模式的に
示す断面図である。
【図５】従来技術の有機ＴＦＴＥＬにおける回路図であ
る。
る。
【図６】図５におけるＡ−Ａ′線の断面図である。
【図７】従来技術の有機ＴＦＴＥＬの他の例を示す断面
図である。
図である。
【図８】従来技術の有機ＴＦＴＥＬの他の例を示す断面
図である。
図である。
１ 基板
２ 薄膜トランジスター（ＴＦＴ）
２１ 第一のトランジスター（Ｔｒ1 ）
２２ 第二のトランジスター（Ｔｒ2 ）
２３ コンデンサー
３ 有機ＥＬ素子
３１ 下部電極
３２ 有機層
３３ 対向電極
４ 層間絶縁膜
４１ コンタクトホール
４２ ゲート絶縁層
４３ ゲート電極
４４ シリコン活性層
４６ ゲート線
５２ 絶縁膜
５４ コンタクトホール
６２ ソース
７０ ポリシリコン層
７１ ポリシリコンアイランド
７２ ゲート絶縁層
７３ ポリシリコンゲート電極
８１ 正孔注入電極
８２ 電子注入電極
８３ ゲート電極
８４ ソース電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 33/00 - 33/28
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に、複数の薄膜トランジスター
（ＴＦＴ）と、このＴＦＴによって駆動される、ＴＦＴ
に対応して配設された複数の有機ＥＬ素子とを有する有
機アクティブＥＬ発光装置において、 ＴＦＴと有機ＥＬ素子の下部電極との間に、平坦化され
た層間絶縁膜が配設され、かつＴＦＴの端子と有機ＥＬ
素子の下部電極とが、層間絶縁膜に設けられたコンタク
トホールを介して電気的に接続され、 下部電極がＡｕ／Ｍｏ，Ａｕ／Ｗ，Ａｕ／Ｃｒ，Ａｕ／
Ｔａ，Ａｕ／Ａｌ及びＰｔ／Ａｌからなる群から選択さ
れる少なくとも一種の合金からなることを特徴とする有
機アクティブＥＬ発光装置。 - 【請求項２】 基板上に、複数の薄膜トランジスター
（ＴＦＴ）と、このＴＦＴによって駆動される、ＴＦＴ
に対応して配設された複数の有機ＥＬ素子とを有する有
機アクティブＥＬ発光装置において、 ＴＦＴと有機ＥＬ素子の下部電極との間に、平坦化され
た層間絶縁膜が配設され、かつＴＦＴの端子と有機ＥＬ
素子の下部電極とが、層間絶縁膜に設けられたコンタク
トホールを介して電気的に接続され、有機ＥＬ素子の対向電極が、非晶質透明電極を含む陰極
である ことを特徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。 - 【請求項３】 基板上に、複数の薄膜トランジスター
（ＴＦＴ）と、このＴＦＴによって駆動される、ＴＦＴ
に対応して配設された複数の有機ＥＬ素子とを有する有
機アクティブＥＬ発光装置において、 ＴＦＴと有機ＥＬ素子の下部電極との間に、平坦化され
た層間絶縁膜が配設され、かつＴＦＴの端子と有機ＥＬ
素子の下部電極とが、層間絶縁膜に設けられたコンタク
トホールを介して電気的に接続され、下部電極が、Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ又はＴａと、Ｐｔ，Ａｕ又
はＮｉの組み合わせである ことを特徴とする有機アクテ
ィブＥＬ発光装置。 - 【請求項４】 その開口率（実際に発光する部分が画素
中に占める割合）が、７５％以上である請求項１〜３の
いずれか一項記載の有機アクティブＥＬ発光装置。 - 【請求項５】 基板上に、ＸＹマトリックス状に配設さ
れた複数の走査電極線および信号電極線と、この走査電
極線および信号電極線の近傍に配設された電気スイッチ
とを有し、この電気スイッチが走査信号パルスおよび信
号パルスでスイッチ動作を行うことにより、この電気ス
イッチに結合された単位画素中の有機ＥＬ素子が発光ま
たは発光停止して画像表示を行う有機アクティブＥＬ発
光装置において、電気スイッチが、発光画素を選択する
薄膜トランジスター（第一のトランジスター）、および
有機ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスター（第二のト
ランジスター）のそれぞれ一つ以上から形成されてな
り、かつ 第一および第二のトランジスターと有機ＥＬ素子の下部
電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、さ
らに、第二のトランジスターのドレインと、有機ＥＬ素
子の下部電極とが電気的に接続され、 下部電極がＡｕ／Ｍｏ，Ａｕ／Ｗ，Ａｕ／Ｃｒ，Ａｕ／
Ｔａ，Ａｕ／Ａｌ及びＰｔ／Ａｌからなる群から選択さ
れる少なくとも一種の合金からなることを特徴とする有
機アクティブＥＬ発光装置。 - 【請求項６】 基板上に、ＸＹマトリックス状に配設さ
れた複数の走査電極線および信号電極線と、この走査電
極線および信号電極線の近傍に配設された電気スイッチ
とを有し、この電気スイッチが走査信号パルスおよび信
号パルスでスイッチ動作を行うことにより、この電気ス
イッチに結合された単位画素中の有機ＥＬ素子が発光ま
たは発光停止して画像表示を行う有機アクティブＥＬ発
光装置において、電気スイッチが、発光画素を選択する
薄膜トランジスター（第一のトランジスター）、および
有機ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスター（第二のト
ランジスター）のそれぞれ一つ以上から形成されてな
り、かつ 第一および第二のトランジスターと有機ＥＬ素子の下部
電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、さ
らに、第二のトランジスターのドレインと、有機ＥＬ素
子の下部電極とが電気的に接続され、有機ＥＬ素子の対向電極が、非晶質透明電極を含む陰極
である ことを特徴とする有機アクティブＥＬ発光装置。 - 【請求項７】 基板上に、ＸＹマトリックス状に配設さ
れた複数の走査電極線および信号電極線と、この走査電
極線および信号電極線の近傍に配設された電気スイッチ
とを有し、この電気スイッチが走査信号パルスおよび信
号パルスでスイッチ動作を行うことにより、この電気ス
イッチに結合された単位画素中の有機ＥＬ素子が発光ま
たは発光停止して画像表示を行う有機アクティブＥＬ発
光装置において、電気スイッチが、発光画素を選択する
薄膜トランジスター（第一のトランジスター）、および
有機ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスター（第二のト
ランジスター）のそれぞれ一つ以上から形成されてな
り、かつ 第一および第二のトランジスターと有機ＥＬ素子の下部
電極との間に、平坦化された層間絶縁膜が配設され、さ
らに、第二のトランジスターのドレインと、有機ＥＬ素
子の下部電極とが電気的に接続され、下部電極が、Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ又はＴａと、Ｐｔ，Ａｕ又
はＮｉの組み合わせである ことを特徴とする有機アクテ
ィブＥＬ発光装置。 - 【請求項８】 前記有機ＥＬ素子の対向電極が、透明で
ある請求項５又は７記載の有機アクティブＥＬ発光装
置。
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