CN101641795B - 有机电致发光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有机电致发光显示装置，其至少包括驱动TFT和由有机电致发光元件形成并设置在该TFT的基板上的像素。该驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、有源层、源电极和漏电极。该驱动TFT还包括在所述有源层与所述源电极和所述漏电极中的至少一个之间的电阻层。所述像素包括至少一个颜色改变的像素，其具有改变该颜色改变的像素的发光色的滤色器，并发出改变颜色的光。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有有机电致发光元件和TFT(薄膜晶体管)的有机电致发光显示装置，具体而言，涉及一种具有使用非晶氧化物半导体的改善的TFT和基于滤色器的彩色发光有机电致发光元件的有机电致发光显示装置。在本发明中，除非另有说明，TFT指场效应TFT。背景技术
近年来，随着液晶和电致发光(EL)技术的进步，平面薄型图像显示装置(平板显示器：FPD)已经实用化。特别地，使用通过电流激励而发光的薄层材料的有机电致发光元件(下面在一些情况下称作“有机EL元件”)可以在低电压下发出高亮度的光，并预期在包括手机显示器、个人数字助理(PDA)、计算机显示器、安装在汽车上的信息显示器、TV显示器和一般照明的广泛领域中的装置的厚度、重量、尺寸和能耗方面实现降低。
实现全彩色有机电致发光显示装置的系统例如是其中分别发出红色光、绿色光和蓝色光的有机发光层独立地设置在基板上的RGB独立发光系统、具有单独的色变换层的色变换系统以及分别用于R、G和B的单独的滤色器设置在发出白色光的有机发光层上的滤色器系统。
RGB独立发光系统要求利用阴影掩模使RGB材料沉积和图案化。相反，滤色器系统的优点在于，由于可以通过现有光刻方法设置滤色器，可以容易地获得相对较高清晰度的显示面板(参见，例如，日本专利申请未审查公开(JP-A)No.7-220871和2004-311440)。
然而，在滤色器系统中，从有机EL元件发光的白色光在通过滤色器过程中衰减，使得亮度减小不可避免。因此，为获得高亮度显示装置，高效率地发出高亮度白色光的材料是必要的。然而，与RGB独立发光系统相比，总效率仍旧较低。
通过TFT的有源矩阵电路驱动这些FPD，其中设在玻璃基板上的非晶硅薄膜或多晶硅薄膜用作有源层。
最近，已经对具有由非晶氧化物(例如，In-Ga-Zn-O系非晶氧化物)制成的半导体薄膜的TFT进行积极地开发(参见，例如，JP-A No.2006-165529)。其中使用非晶氧化物半导体的TFT能够在室温成膜，并可以形成在膜上。因此，作为膜(柔性)TFT的有源层的材料的非晶氧化物半导体最近已引起了关注。特别地，根据Tokyo Institute of Technology的Hosono等人报道，使用a-IGZO的TFT即使在PEN基板上也实现了约10cm2/Vs的场效应迁移率(a field-effect mobility)，高于玻璃基板上的a-Si系TFT实现的迁移率；因此，特别地使用a-IGZO的TFT作为膜TFT已经引起了关注(参见，例如，Nature vol.432(25November，2004)pp.488-492)。
当使用a-IGZO的TFT用作例如显示装置的驱动电路时，其问题在于，1～10cm2/Vs的迁移率对于供应足够的电流是不够的，OFF电流很大，并且ON/OFF比很低。因此，为驱动高清晰度有机EL元件，要求迁移率和ON/OFF比进一步改善。
此外，为在基于滤色器的彩色有机电致发光显示装置中获得高亮度，希望可以控制高电流的驱动TFT。发明内容发明解决的问题
本发明的目的是提供一种配备有具有高场效应迁移率和高ON/OFF比的TFT的有机电致发光显示装置(下面在一些情况下称作“有机EL显示装置”)，特别是基于滤色器的彩色发光有机EL显示装置。解决问题的方式
通过以下手段实现本发明的上述目的：本发明的第一方面提供一种有机电致发光显示装置，其至少包括驱动TFT和由有机电致发光元件形成并设置在所述TFT的基板上的像素，其中所述驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、有源层、源电极和漏电极；所述驱动TFT还包括在所述有源层与所述源电极和所述漏电极中的至少一个之间的电阻层；和所述像素包括至少一个颜色改变的像素，其具有改变所述颜色改变的像素的发光色的滤色器，并发出改变颜色的光。本发明的第二方面提供如第一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述电阻层具有比所述有源层的电导率低的电导率。本发明的第三方面提供如第一方面或第二方面所述的有机电致发光显示装置，其中，在所述至少一个颜色改变的像素中，所述滤色器设置在所述有机电致发光元件的发光层的提取光的那一侧。本发明的第四方面提供如第一至第三方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述像素包括两种以上的分别具有不同发光色的像素，并且至少一个像素是所述至少一个颜色改变的像素。本发明的第五方面提供如第四方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述两种以上的具有不同发光色的像素包括红色发光像素、绿色发光像素和蓝色发光像素。本发明的第六方面提供如第四方面或第五方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述两种以上的分别具有不同发光色的像素包括白色发光像素、红色发光像素、绿色发光像素和蓝色发光像素。本发明的第七方面提供如第六方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述红色发光像素、所述绿色发光像素和所述蓝色发光像素各自是其中所述白色发光像素的发光色由滤色器改变的像素。本发明的第八方面提供如第一至第七方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述有源层与所述栅绝缘膜接触，所述电阻层与所述源电极和所述漏电极中的至少一个接触。本发明的第九方面提供如第一至第八方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述电阻层的层厚度大于所述有源层的厚度。本发明的第十方面提供如第一至第八方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中电导率在所述电阻层和所述有源层之间连续变化。本发明的第十一方面提供如第一至第十方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述有源层和所述电阻层含有相同或不同的氧化物半导体。本发明的第十二方面提供如第十一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是非晶氧化物半导体。本发明的第十三方面提供如第十一方面或第十二方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述有源层中的氧浓度低于所述电阻层中的氧浓度。本发明的第十四方面提供如第十一至第十三方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是选自In、Ga和Zn的氧化物或其复合氧化物中的至少一种。本发明的第十五方面提供如第十四方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体包括In和Zn，并且所述电阻层中的Zn与In的组成比(Zn/In)比所述有源层中的高。本发明的第十六方面提供如第一至第十五方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中有源层的电导率为10-4Scm-1以上但小于102Scm-1。本发明的第十七方面提供如第一至第十六方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中有源层的电导率与电阻层的电导率之比(所述有源层的电导率/所述电阻层的电导率)为102～108。本发明的第十八方面提供如第一至第十七方面中任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述基板是柔性树脂基板。发明效果
根据本发明，可以提供具有使用具有高场效应迁移率、高ON/OFF比和控制高电流能力的半导体的TFT的有机EL显示装置。特别地，可以提供基于滤色器的彩色发光高亮度有机EL显示装置。附图说明
图1是显示根据本发明的有机EL显示装置中的驱动TFT和有机EL元件的构成的概念图。图2是显示根据本发明的TFT构成的概念图。图3是显示根据本发明的顶栅型TFT构成的概念图。具体实施方式
1.薄膜晶体管(TFT)根据本发明的TFT是至少包括栅电极、栅绝缘膜、有源层、源电极和漏电极，并具有向栅电极施加电压以控制流向有源层的电流从而在源电极和漏电极之间切换电流的功能的有源元件。TFT结构可以是交错结构或逆交错结构。
在本发明中，电阻层设置在有源层与源电极和漏电极中的至少一个之间，并与它们电连接。电阻层的电导率优选低于有源层的电导率。在优选的示例性实施方式中，至少在基板上分层设置电阻层和有源层，有源层与栅绝缘膜接触，电阻层与源电极或漏电极中的至少一个接触。
有源层的电导率优选为10-4Scm-1以上但小于102Scm-1，更优选10-1Scm-1以上但小于102Scm-1。电阻层的电导率优选为10-2Scm-1以下，更优选为10-9Scm-1以上但小于10-3Scm-1，并低于有源层的电导率。更优选地，有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)为102～108。
当有源层的电导率低于10-4Scm-1时，不能获得高场效应迁移率，而当有源层的电导率为102Scm-1以上时，由于OFF电流增大而不能获得优异的ON/OFF比，这不是优选的。
从操作稳定性的观点来看，电阻层的厚度优选大于有源层的厚度。更优选地，电阻层的厚度与有源层的厚度之比(电阻层的厚度/有源层的厚度)大于1但为100以下，再更优选大于1但为10以下。还优选的是，电导率在电阻层和有源层之间连续变化。
从低温成膜能力的观点来看，优选地，有源层和/或电阻层含有氧化物半导体。特别地，氧化物半导体更优选是非晶态的。当有源层和电阻层均含有氧化物半导体时，氧化物半导体可以相同或不同。
有源层中的氧浓度优选低于电阻层的氧浓度。氧化物半导体优选含有选自In、Ga和Zn或其复合氧化物的至少一种。氧化物半导体更优选含有In和Zn，电阻层中的Zn与In的组成比(Zn/In)优选比有源层中的高。电阻层中的Zn与In的组成比(Zn/In)优选比有源层中的高至少3％，更优选地，高至少10％。基板优选为柔性树脂基板。
1)结构接下来，说明本发明中使用的TFT的构成。图2是显示根据本发明的具有逆交错结构的TFT的一个例子的示意图。当基板51是诸如塑料膜等柔性基板时，绝缘层56设置在基板51的一个表面上，栅电极52、栅绝缘膜53、有源层54-1、电阻层54-2层叠在其上，源电极55-1和漏电极55-2进一步设置在其表面上。有源层54-1与栅绝缘膜53接触，电阻层54-2与源电极55-1和漏电极55-2接触。确定有源层和电阻层的组成，使得在电压未施加到栅电极时有源层的电导率高于电阻层的电导率。有源层和电阻层含有可以相同或不同的氧化物半导体，并且氧化物半导体选自JP-A No.2006-165529中记载的那些，例如，In-Ga-Zn-O系氧化物半导体。已知的是当电子载流子浓度较高时这些氧化物半导体表现出较高的电子迁移率。换句话说，较高的电导率导致较高的电子迁移率。在根据本发明的结构中，当TFT呈电压施加到栅电极的ON-状态以形成通道时，实现高ON电流；这是因为归因于用作通道的有源层的高电导率，TFT的场效应迁移率很高。在其中电压未施加到栅电极和未形成通道的OFF状态中，由于存在具有保持OFF电流低的高电阻的干预电阻层，ON/OFF比特性显著改善。
根据本发明的TFT结构其特征在于半导体层，其中栅绝缘膜附近的半导体层的电导率高于源电极和漏电极附近的半导体层的电导率。本文中所用的术语″半导体层″指包括有源层和电阻层的层。只要可实现这种状态，实现这种状态的方式并不限于图2所示的具有两层的半导体层。该结构可选择地是具有三个以上层的多层结构，或者电导率可以连续变化。
图3是显示根据本发明的具有顶栅结构的TFT的一个例子的示意图。当基板61是诸如塑料膜等柔性基板时，绝缘层66设置在基板61的一个表面上，源电极65-1和漏电极65-2设置在绝缘层上，电阻层64-2和有源层64-1层叠在其上，栅绝缘膜63和栅电极62进一步设置在其上。与逆交错结构相似，有源层(高电导率层)与栅绝缘膜63接触，电阻层(低电导率层)与源电极65-1和漏电极65-2接触。确定有源层64-1和电阻层64-2的组成，使得在电压未施加到栅电极62时有源层64-1的电导率高于电阻层64-2的电导率。
2)电导率下面说明根据本发明的有源层和电阻层的电导率。电导率是电传导通过物质的容易性的特性值，并由下式代表：σ＝neμ其中n代表物质的载流子浓度，μ代表载流子迁移率，σ代表物质的电导率，e代表基本电荷。当有源层或电阻层是n型半导体时，载流子是电子，载流子浓度指电子载流子浓度，载流子迁移率指电子迁移率。相似地，当有源层或电阻层是p型半导体时，载流子是空穴，载流子浓度指空穴载流子浓度，载流子迁移率指空穴迁移率。可以通过测量空穴求得物质的载流子浓度和载流子迁移率。
<获得电导率的方法>通过测量厚度已经确定的膜的薄膜电阻，可以获得膜的电导率。尽管半导体的电导率随温度变化，但是本文提及的电导率指室温下的电导率(20℃)。
3)栅绝缘膜栅绝缘膜可以包括诸如SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、YSO3、Ta2O5或HfO2等绝缘物质或含有选自这些化合物中的至少两种的混合晶体化合物。高分子绝缘材料如聚酰亚胺也可以用作栅绝缘膜。
栅绝缘膜的厚度优选为10nm～10μm。栅绝缘膜应该具有一定厚度，以减小泄漏电流和提高电压耐性。然而，栅绝缘膜的厚度增加导致TFT驱动电压增加。因此，在无机绝缘材料的情况下，栅绝缘膜的厚度更优选为50nm～1000nm，在高分子绝缘材料的情况下，更优选为0.5μrm～5μm。特别地，当高介电常数的绝缘材料如HfO2用作栅绝缘层时，即使膜厚度增加，也可以在低电压下驱动TFT，这是优选的。
4)有源层和电阻层本发明中使用的有源层和电阻层优选包括氧化物半导体。氧化物半导体更优选是非晶氧化物半导体。氧化物半导体，特别是非晶氧化物半导体，归因于其在低温下形成膜的能力，可以在柔性树脂基板如塑料上形成。可以在低温下形成的非晶氧化物半导体的优选例子包括JP-A No.2006-165529中记载的含有In的氧化物、含有In和Zn的氧化物以及含有In、Ga和Zn的氧化物。已知的是，其组成结构优选是InGaO3(ZnO)m，其中m代表小于6的自然数。这些氧化物是其中载流子是电子的n型半导体。当然，有源层和电阻层还可以包括p型氧化物半导体，如ZnO-Rh2O3、CuGaO2或SrCu2O2。
具体而言，根据本发明的非晶氧化物半导体优选是含有In-Ga-Zn-O并且在结晶状态组成为InGaO3(ZnO)m(m代表小于6的自然数)的非晶氧化物半导体。特别地，InGaZnO4是更优选的。具有这种组成的非晶氧化物半导体的特征是具有表现出随着电导率增加电子迁移率也增加的倾向。JP-ANo.2006-165529公开了通过在膜形成期间调节氧分压而可以调节电导率。当然，有源层和电阻层的材料不限于氧化物半导体，无机半导体如Si和Ge、化合物半导体如GaAs以及有机半导体如并五苯和聚噻吩也适用于有源层和/或电阻层。
<有源层和电阻层的电导率>根据本发明的有源层的电导率其特征在于比电阻层的高。有源层的电导率与电阻层的电导率之比(有源层的电导率/电阻层的电导率)优选为101～1010，更优选为102～108。有源层的电导率优选为10-4Scm-1以上但小于102Scm-1，更优选为10-1Scm-1以上但小于102Scm-1。电阻层的电导率优选为10-2Scm-1以下，更优选为10-9Scm-1～10-3Scm-1。
<有源层和电阻层的厚度>电阻层的厚度优选大于有源层的厚度。更优选的是，电阻层的厚度与有源层的厚度之比(电阻层的厚度/有源层的厚度)为大于1但100以下，再更优选的是其比例大于1但10以下。有源层的厚度优选为1nm～100nm，更优选为2.5nm～30nm。电阻层的厚度优选为5nm～500nm，更优选为10nm～100nm。
通过使用具有上述构成的有源层和电阻层，可以在具有高迁移率10cm2/(Vsec)以上的TFT中实现ON/OFF比为106以上的TFT特性。
<调节电导率的方法>当有源层和电阻层是氧化物半导体时，以下手段可以用作调节电导率的方法。(1)通过氧亏缺(oxygen defects)的调节已知的是，当在氧化物半导体中出现氧亏缺时，产生载流子电子以增大电导率。因此，可以通过调节氧亏缺的量来调节氧化物半导体的电导率。调节氧亏缺量的具体方法可以包括调节膜形成期间的氧分压、膜形成后的后处理期间的氧浓度和后处理的处理时间中的至少一种。具体而言，后处理的例子包括100℃以上的热处理、氧等离子体和UV臭氧处理。在这些方法中，从生产性的观点来看，调节膜形成期间的氧分压的方法是优选的。JP-A No.2006-165529公开了可以通过调节膜形成期间的氧分压来调节氧化物半导体的电导率，并且可以使用这种技术。(2)通过组成比的调节已知的是，可以通过改变氧化物半导体的金属组成比来改变电导率。例如，JP-A No.2006-165529中公开了InGaZn1-xMgxO4中的Mg比例增加导致电导率下降。此外，据报道，在(In2O3)1-x(ZnO)x的氧化物体系中，如果Zn/In之比为10％以上，那么Zn比例的增加导致电导率下降(参见″ToumeiDoudennmakuno Shintennkai II″(New Development of transparent conductivefilm)(CMC Publishing Co.，Ltd.)pp.34～35)。改变组成比的具体方法例如可以是在通过溅射的膜形成中使用选自不同组成比的各种靶的靶。可选择地，多个靶可以被共同溅射，并且各靶的溅射比率可以单独控制以改变膜的组成比。(3)通过杂质的调节JP-A No.2006-165529中公开了通过向氧化物半导体中加入诸如Li、Na、Mn、Ni、Pd、Cu、Cd、C、N或P的一种以上的元素作为杂质可以减小电子载流子浓度(即，电导率可以减小)。加入杂质的方法的例子包括氧化物半导体和杂质元素的共沉积以及用杂质元素的离子掺杂制作的氧化物半导体膜的离子掺杂方法。(4)通过氧化物半导体材料的调节在上面的项(1)～(3)中，描述了在同一氧化物半导体系列内调节电导率的方法。然而，显然，也可以通过改变氧化物半导体材料来改变电导率。例如，已知的是，SnO2系氧化物半导体通常比In2O3系氧化物半导体具有更低的电导率。因此，可以通过改变氧化物半导体材料来调节电导率。作为具有特别小的电导率的氧化物材料，诸如Al2O3、Ga2O3、ZrO2、Y2O3、Ta2O3、MgO或HfO3等氧化物绝缘材料是已知的，并可用于本发明中。为了调节电导率，可以单独使用(1)～(4)中记载的一种方法，或者可以组合使用(1)～(4)中记载的一些或全部方法。
<形成有源层和电阻层的方法>形成有源层和电阻层的方法优选是使用氧化物半导体的多晶烧结体作为靶的气相膜形成方法。在气相膜形成方法中，溅射方法和脉冲激光沉积方法(PLD方法)是适宜的。此外，从大量生产的观点来看，溅射方法是优选的。
例如，可以通过在可控的真空度和氧流量下的RF磁控溅射沉积方法形成膜。在较大的氧流量下可以获得更低的电导率。
通过公知的X线衍射方法可以确实已经形成的膜是非晶膜。可以通过使用触针型表面轮廓曲线仪的测量来求得膜的厚度。可以通过RBS(Rutherford后散射)分析方法来求得组成比。
5)栅电极本发明的栅电极优选例如是诸如Al、Mo、Cr、Ta、Ti、Au或Ag等金属、诸如Al-Nd或APC等合金、诸如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等金属氧化物导电膜、诸如聚苯胺、聚噻吩或聚吡咯等有机导电性化合物或其混合物。栅电极的厚度优选为10nm～1000nm。
形成电极膜的方法没有特别限制，考虑到与上述材料的相容性，可以通过例如适宜地选自诸如印刷方法和涂布方法等湿法、诸如真空沉积方法、溅射方法和离子镀方法等物理方法以及诸如CVD和等离子体CVD方法等化学方法的方法在基板上形成电极。例如，当选择ITO时，例如可以通过DC或射频溅射方法、真空沉积方法或离子镀方法提供电极。当有机导电性化合物被选择作为栅电极的材料时，可以通过湿式膜形成方法形成电极。
6)源电极和漏电极本发明中的源电极和漏电极的材料优选例如选自诸如Al、Mo、Cr、Ta、Ti、Au和Ag等金属、诸如Al-Nd和APC等合金、诸如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等金属氧化物导电膜、诸如聚苯胺、聚噻吩或聚吡咯等有机导电性化合物和其混合物。源电极和漏电极的厚度均优选为10nm～1000nm。
形成电极膜的方法没有特别限制，考虑到与上述材料的相容性，可以通过例如适宜地选自诸如印刷方法和涂布方法等湿法、诸如真空沉积方法、溅射方法和离子镀方法等物理方法以及诸如CVD和等离子体CVD方法等化学方法的方法在基板上形成电极。例如，当选择ITO时，例如可以通过DC或射频溅射方法、真空沉积方法或离子镀方法提供电极。当有机导电性化合物被选择作为源电极和漏电极的材料时，可以通过湿式膜形成方法形成电极。
7)基板本发明中使用的基板没有特别限制，其例子包括诸如YSZ(氧化钇稳定的氧化锆)和玻璃等无机材料以及诸如聚酯类(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)和合成树脂(例如，聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、聚酰亚胺、聚环烯烃、降冰片烯树脂和聚(氯三氟乙烯))等有机材料。当基板包括诸如上述那些有机材料时，有机材料优选具有优异的耐热性、尺寸稳定性、耐溶剂性、电绝缘性和加工性，并且优选具有低透气性和吸湿性。
在本发明中，特别优选使用柔性基板。作为柔性基板中使用的材料，具有高透明度的有机塑料膜是优选的，适用的塑料膜的例子包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰胺、聚环烯烃、降冰片烯树脂和聚(氯三氟乙烯)的塑料膜。膜状塑料基板优选设有一个以上的额外层，例如当基板的绝缘性不充分时可以设置绝缘层、用于防止水分和氧气透过的气体阻挡层以及用于改善膜状塑料基板的平坦性和与电极和/或有源层粘附性的下涂层。
柔性基板的厚度优选为50μm～500μm。这是因为，当柔性基板的厚度小于50μm时，基板本身难于保持充分的平坦性。当柔性基板的厚度大于500μm时，难于自由地弯曲基板；换句话说，基板本身的柔软性差。
8)保护性绝缘膜在需要时，可以在TFT上设置保护性绝缘膜。保护性绝缘膜用于防止半导体层(有源层和电阻层)由空气引起的劣化，和/或使TFT与在TFT上制作的电气装置绝缘。
保护性绝缘膜材料的具体例子包括诸如MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3和TiO2等金属氧化物、诸如SiNx和SiNxOy等金属氮化物、诸如MgF2、LiF、AlF3和CaF2等金属氟化物、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚脲、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的共聚物、通过共聚包括四氟乙烯和至少一种共聚单体的单体混合物得到的共聚物、在共聚物主链中具有环状结构的含氟共聚物、吸水系数为1％以上的吸水物质和吸水系数为0.1％以下的防湿物质。
形成保护性绝缘膜的方法没有特别限制，以下方法是适用的：真空沉积方法、溅射方法、反应性溅射方法、MBE(分子束外延)方法、簇离子束方法、离子镀方法、等离子体聚合方法(射频激励离子镀方法)、等离子体CVD方法、激光CVD方法、热CVD方法、气体源CVD方法、涂布方法、印刷方法和转移方法。
9)后处理在需要时，可以进行热处理作为TFT上的后处理。可以在空气中或在氮气中在100℃以上的温度下进行热处理。可以在形成半导体层之后进行热处理和/或作为TFT制作过程中的最终步骤。热处理可以有效地例如抑制TFT特性的面内不均匀性和改善驱动稳定性。
2.有机EL元件根据本发明的有机EL元件在基板上具有阴极和阳极，在电极之间还具有一个以上的有机化合物层，包括有机发光层(下面在一些情况下简称作“发光层”)。从发光元件的特性的观点来看，选自阳极和阴极的至少一个电极优选是透明的。
关于在本发明中有机化合物层的叠置，其中从阳极侧依序设置空穴输送层、发光层和电子输送层的实施方案是优选的。此外，电荷阻挡层等可以设置在空穴输送层和发光层之间，或者设置在发光层和电子输送层之间。在阳极和空穴输送层之间可以有空穴注入层，在阴极和电子输送层之间可以有电子注入层。各层可以包括多个亚层。
下面，详细说明构成根据本发明的发光材料的部件。
<基板>本发明中使用的基板优选是不会使从有机化合物层发出的光散射或衰减的基板。其例子包括诸如氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)和玻璃等无机材料、诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚环烯烃、降冰片烯树脂和聚(氯三氟乙烯)。例如，当玻璃用作基板时，从减小离子从玻璃溶出的观点来看，玻璃材料优选是无碱玻璃。当使用钠钙玻璃时，优选的是使用已经用氧化硅等阻挡涂布的那些。当基板是有机材料时，材料优选具有优异的耐热性、尺寸稳定性、耐溶剂性、电绝缘性和加工性。
基板的形状、结构和尺寸没有特别限制，并可以根据发光元件的用途、目的等适宜地选择。通常，基板优选为板状。基板的结构可以是单层结构或多层结构，并可以由一个元件构成或者由两个以上的元件构成。
基板可以是无色透明的或者是有色透明的。然而，由于从有机发光层发出的光未被散射或衰减，所以无色透明基板是优选的。
透湿阻挡层(气体阻挡层)可以设置在基板的正面或背面。透湿阻挡层(气体阻挡层)的材料优选是诸如氮化硅或氧化硅等无机材料。可以通过例如射频溅射方法形成透湿阻挡层(气体阻挡层)。当使用热塑性基板，根据需要可以设置一个以上的额外层，如硬涂层或下涂层。
<阳极>阳极通常具有作为将空穴供应到有机化合物层的电极的功能。其形状、结构和尺寸没有特别限制，并可以根据发光元件的用途和目的适宜地选自已知的电极材料。如上所述，阳极通常设置为透明阳极。
阳极的材料优选是例如金属、合金、金属氧化物、导电性化合物或其混合物。阳极材料的具体例子包括诸如用锑、氟等掺杂的锡氧化物(ATO、FTO)、氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等导电性金属氧化物、诸如金、银、铬和镍等金属、这些金属和导电性金属氧化物的混合物和层叠物、诸如碘化铜和硫化铜等无机导电性材料、诸如聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯等有机导电性材料、以及这些材料和ITO的层叠物。其中，导电性金属氧化物是优选的，特别地，从生产性、高电导率和透明性的观点来看，ITO是更优选的。
考虑到与构成阳极的材料的相容性，可以通过例如适宜地选自以下的方法在基板上形成阳极：诸如印刷方法和涂布方法等湿法、诸如真空沉积方法、溅射方法和离子镀方法等物理方法以及诸如CVD和等离子体CVD方法等化学方法。例如，当选择ITO作为阳极的材料时，例如可以通过DC或射频溅射方法、真空沉积方法或离子镀方法形成阳极。
在根据本发明的有机电致发光元件中，设置阳极的位置没有特别限制，并可以根据发光元件的用途和目的适宜地选择。阳极优选形成在基板上；在这种情况下，阳极可以设置在基板一个表面的整体上，或者设置在基板一个表面的一部分上。
形成阳极时的图案化可以通过诸如光刻等化学蚀刻或诸如利用激光的蚀刻等物理蚀刻进行。可以通过用叠置掩模的真空沉积、溅射等进行图案化，或者通过浮脱(lift-off)方法或印刷方法进行。
阳极的厚度可以根据构成阳极的材料适宜地选择，因此不能唯一地限定。阳极的厚度通常为约10nm～约50μm，优选为50nm～20μm。
阳极的电阻优选为103Ω/sq以下，更优选102Ω/sq以下。当阳极是透明的时，阳极可以是无色透明或有色透明的。为了提取从透明阳极侧发出的光，阳极的透过率优选为60％以上，和更优选70％以上。
透明阳极详细记载在Yutaka Sawada编的″ToumeiDenkyokumakuno Shintenkai″(New Development of Transparent ElectrodeFilm)(CMC Publishing Co.，Ltd.，1999)中，其内容适用于本发明。当使用耐热性差的塑料基板时，优选的是使用ITO或IZO在150℃以下的低温下进行膜形成，以形成透明阳极。
<阴极>阴极通常具有作为将电子注入有机化合物层的电极的功能。其形状、结构和尺寸没有特别限制，并可以根据发光元件的用途和目的适宜地选自已知的电极材料。
构成阴极的材料可以是例如金属、合金、金属氧化物、导电性化合物或其混合物。阴极材料的具体例子包括碱金属(例如，Li、Na、K、Cs)、碱土金属(例如，Mg、Ca)、金、银、铅、铝、钠-钾合金、锂-铝合金、镁-银合金和稀土金属如铟和镱。这些材料中的一种可以单独使用；然而，从获得稳定性和电子注入性的良好平衡的观点来看，优选的是混合使用两种以上的所述材料。
其中，作为构成阴极的材料，从电子注入性的观点来看，碱金属和碱土金属是优选的，并且主要成分是铝的材料由于其优异的保存稳定性而是优选的。主要成分是铝的材料指铝本身或者铝与0.01～10重量％的碱金属或碱土金属的合金或混合物(例如，锂-铝合金、镁-铝合金)。
阴极的材料详细记载在JP-A No.2-15595和5-121172中，其中的材料也可适用于本发明。
形成阴极的方法没有特别限制，可以通过已知方法形成阴极。考虑到与构成阴极的材料的相容性，可以通过例如适宜地选自以下的方法形成阴极：诸如印刷方法和涂布方法等湿法、诸如真空沉积方法、溅射方法和离子镀方法等物理方法以及诸如CVD和等离子体CVD方法等化学方法。例如，当选择金属等作为阴极的材料时，例如可以通过溅射一种材料或者同时或相继溅射两种以上材料形成阴极。
形成阴极时的图案化可以通过诸如光刻等化学蚀刻或诸如利用激光的蚀刻等物理蚀刻进行。可以通过用叠置掩模的真空沉积、溅射等进行图案化，或者通过浮脱方法或印刷方法进行。
在本发明中，形成阴极的位置没有特别限制。例如，阴极可以形成在有机化合物层的整个表面上，或者形成在有机化合物层的仅一部分表面上。在阴极和有机化合物层之间可以插入厚度为0.1nm～5nm的碱金属或碱土金属的氟化物或氧化物的介电层。介电层可以被认为是一种电子注入层。可以通过例如真空沉积方法、溅射方法或离子镀方法形成介电层。
阴极的厚度可以根据构成阴极的材料适宜地选择，因此不能唯一地限定。阴极的厚度通常为约10nm～约5μm，优选为50nm～1μm。阴极可以是透明或不透明的。可以通过形成厚度为1nm～10nm的阴极材料的薄膜并进一步沉积诸如ITO或IZO等透明导电性材料来形成透明阴极。
<有机化合物层>下面说明本发明中的有机化合物层。根据本发明的有机电致发光元件包括一个以上的包括发光层的有机化合物层。有机发光层之外的有机化合物层的例子包括上述的空穴输送层、电子输送层、电荷阻挡层、空穴注入层和电子注入层。
-有机发光层-有机发光层是在施加电压时具有以下功能的层：从阳极、空穴注入层或空穴输送层接收空穴，从阴极、电子注入层或电子输送层接收电子，并提供空穴和电子再结合的位置，从而发光。本发明中的发光层可以仅由发光材料构成，或者可以是含有主体材料和发光材料的混合物层。发光材料可以是荧光发光材料或磷光发光材料，并可以仅含有一种掺杂剂或者含有两种以上的掺杂剂。主体材料优选是电荷输送材料。发光层可以仅含有一种主体材料或者含有两种以上的主体材料，例如，电子输送主体材料和空穴输送主体材料的混合物。发光层可以含有不具有电子输送性和不发光的材料。发光层可以仅包括一层，或者包括两个以上的层，两个以上的层可以分别发出不同颜色的光。
本发明中可以使用的荧光发光材料的例子包括：金属配合物，如苯并噁唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯乙烯基苯衍生物、聚苯衍生物、二苯基丁二烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、萘酰亚胺衍生物、香豆素衍生物、稠合的芳香族化合物、紫环酮衍生物、噁二唑衍生物、噁嗪衍生物、醛连氮衍生物、pyralidine衍生物、环戊二烯衍生物、二苯乙烯基蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、吡咯并吡啶衍生物、噻二唑并吡啶衍生物、环戊二烯衍生物、苯乙烯基胺衍生物、二酮代吡咯并吡咯衍生物、芳香族二次甲基化合物、8-羟基喹啉衍生物和pyrromethene衍生物的金属配合物；高分子化合物，如聚噻吩、聚苯撑和聚苯撑乙烯；和其他化合物，如有机硅烷衍生物。
本发明中可以使用的磷光发光材料的例子包括含有过渡金属原子或镧系元素原子的配合物。过渡金属原子没有特别限制；钌、铑、钯、钨、铼、锇、铱和铂是优选的，铼、铱和铂是更优选的。镧系元素原子的例子包括镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。在这些镧系元素原子中，钕、铕和钆是优选的。
作为配合物的配体，可以提及以下文献中记载的配体作为例子：G.Wilkinson等人的Comprehensive Coordination Chemistry(PergamonPress，1987)、H.Yersin的Photochemistry and Photographics of CoordinationCompounds(Springer-Verlag，1987)和Akio Yamamoto的Yuukikinnzokukagaku-Kisotoouyou-(Organic metal chemistry-Fundamentals and Applications)(Shokabo Publishing Co.，Ltd.，1982)。关于具体的配体，优选的那些包括卤素配体(优选氯配体)、含氮杂环配体(例如，苯基吡啶、苯并喹啉、羟基喹啉、联吡啶、菲咯啉)、二酮配体(例如，乙酰丙酮)、羧酸配体(例如，乙酸配体)、一氧化碳配体、异腈配体和氰基配体。更优选的那些包括含氮杂环配体。配合物可以在化合物中仅包括一个过渡金属原子，或者可以是具有两个以上的过渡金属原子的多核配合物。例如，配合物可以同时包括不同的金属原子。
磷光发光材料在发光层中的含有比例优选为0.1重量％～40重量％，更优选为0.5重量％～20重量％。
本发明的发光层中含有的主体材料可以选自例如具有咔唑骨架的那些、具有二芳基胺骨架的那些、具有吡啶骨架的那些、具有吡嗪骨架的那些、具有三嗪骨架的那些、具有芳基硅烷骨架的那些和下面对于空穴注入层、空穴输送层、电子注入层和电子输送层的各项中提到的那些。
发光层的厚度没有特别限制，1nm～500nm的厚度通常是优选的。厚度更优选为5nm～200nm，再更优选为10nm～100nm。
在本发明中，通过适宜地选择发光材料可以获得具有高发光效率、高亮度和优异的色度的白色发光元件。例如，通过组合蓝色发光材料和作为互补颜色发光材料的橙色发光材料，可以获得白色发光元件，并且通过适宜地选择三种以上的不同种发光材料如蓝色发光材料、绿色发光材料和红色发光材料的组合，可以获得白色发光元件。特别地，蓝色发光材料优选是最大发光波长(发光强度最大时的波长)为400nm～500nm的材料，更优选为420nm～490nm，特别优选为430nm～470rm。绿色发光材料优选其最大发光波长为500nm～570nm，更优选为500nm～560nm，特别优选为500nm～550nm。红色发光材料优选其最大发光波长为580nm～670nm，更优选为590nm～660rm，特别优选为600nm～650nm。其中使用高发光效率的磷光材料的白色发光元件记载在JP-A No.2001-319780和2004-281087、日本专利申请国家公开No.2004-522276等中，它们也可用在本发明中。
根据本发明的发光元件的发光层可以仅包括一层，或者多层。
-空穴注入层，空穴输送层-空穴注入层或空穴输送层是具有从阳极或从阳极侧接收空穴并将空穴输送到阴极侧的功能的层。空穴注入层和空穴输送层均优选是含有选自例如各种金属配合物中的至少一种的层，金属配合物的典型例子包括具有诸如咔唑衍生物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代的查尔酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、芳香叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳香族dimethylidine化合物、卟啉化合物、有机硅烷衍生物、碳、苯基唑或苯基嗪等配体的Ir配合物。从降低驱动电压的观点来看，空穴注入层和空穴输送层的厚度均优选为500nm以下。空穴输送层的厚度优选为1nm～500nm，更优选为5nm～200nm，再更优选为10nm～200nm。空穴注入层的厚度优选为0.1nm～200nm，更优选为0.5nm～200nm，再更优选1nm～200nm。空穴注入层和空穴输送层均可以是含有一种或两种以上上述材料的单层结构，或者均可以是具有相同组成或不同组成的多层的多层结构。
-电子注入层，电子输送层-电子注入层或电子输送层是具有从阴极或阴极侧接收电子并将电子输送到阳极侧的功能的层。电子注入层和电子输送层均优选是含有金属配合物、有机硅烷衍生物等中的至少一种的层。金属配合物可以选自各种金属配合物，其典型例子包括三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、芴酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、硫代吡喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、具有芳香环如萘或二萘嵌苯的四元羧酸酐、酞菁衍生物或8-羟基喹啉衍生物的金属配合物、金属酞菁和具有诸如苯并噁唑或苯并噻唑等配体的金属配合物。
从降低驱动电压的观点来看，电子注入层和电子输送层的厚度均优选为500nm以下。电子输送层的厚度优选为1nm～500nm，更优选为5nm～200nm，再更优选为10nm～100nm。电子注入层的厚度优选为0.1nm～200nm，更优选为0.2nm～100nm，再更优选为0.5nm～50nm。电子注入层和电子输送层均可以是含有一种或两种以上上述材料的单层结构，或者均可以是具有相同组成或不同组成的多层的多层结构。
-空穴阻挡层-空穴阻挡层是具有防止已从阳极侧输送到发光层的空穴通过到达阴极侧的功能的层。在本发明中，空穴阻挡层可以设置作为在发光层的阴极侧邻近发光层的有机化合物层。构成空穴阻挡层的有机化合物的例子包括铝配合物如BAlq、三唑衍生物和菲咯啉衍生物如BCP。空穴阻挡层的厚度优选为1nm～500nm，更优选为5nm～200nm，再更优选为10nm～100nm。空穴阻挡层可以是含有一种或两种以上上述材料的单层结构，或者可以是具有相同组成或不同组成的多层的多层结构。
-有机化合物层的形成-在根据本发明的有机电致发光元件中，各个有机化合物层可以优选例如通过诸如沉积方法或溅射方法等干式膜形成方法、转移方法或印刷方法来形成。在根据本发明的有机电致发光元件中，常规已知的方法可以用作图案化方法。
<保护层>在本发明中，整个有机EL元件可以用保护层保护。保护层中所含的材料应该具有防止促进元件劣化的诸如水分或氧气等物质进入元件的功能。材料的具体例子包括诸如In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti和Ni等金属、诸如MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3和TiO2等金属氧化物、诸如SiNx和SiNxOy等金属氟化物、诸如MgF2、LiF、AlF3和CaF2等金属氟化物、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚脲、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的共聚物、通过共聚包括四氟乙烯和至少一种共聚单体的单体混合物得到的共聚物、在共聚物主链中具有环状结构的含氟共聚物、吸水系数为1％以上的吸水物质和吸水系数为0.1％以下的防湿物质。
形成保护层的方法没有特别限制，以下方法是适用的：真空沉积方法、溅射方法、反应性溅射方法、MBE(分子束外延)方法、簇离子束方法、离子镀方法、等离子体聚合方法(射频激励离子镀方法)、等离子体CVD方法、激光CVD方法、热CVD方法、气体源CVD方法、涂布方法、印刷方法和转移方法。
<密封>此外，可以使用密封容器来密封根据本发明的整个有机电致发光元件。密封容器和发光元件之间的空间中可以用吸水剂或不活泼液体填充。吸水剂没有特别限制，其例子包括氧化钡、氧化钠、氧化钾、氧化钙、硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、五氧化二磷、氯化钙、氯化镁、氯化铜、氟化铯、氟化铌、溴化钙、溴化钒、分子筛、沸石和氧化镁。不活泼液体没有特别限制，其例子包括石蜡、液体石蜡、含氟溶剂(如全氟烷烃、全氟胺和全氟醚)、含氯溶剂和硅油。
当DC电压(通常2～15伏，并任选地依需要含有AC成分)或DC电流被施加在阳极和阴极之间时，根据本发明的有机电致发光元件发光。关于驱动根据本发明的有机电致发光元件的方法，可以使用例如在JP-ANo.2-148687、6-301355、5-29080、7-134558、8-234685和8-241047、日本专利No.2784615和美国专利No.5828429和6023308中记载的驱动方法。
3.滤色器根据本发明的有机EL显示装置中的各像素通过滤色器与有机EL元件的发光层的原始发光的组合而改变了原始发光色，从而实现了所需的发光色。在示例性实施方案中，在同一基板上提供两种以上的不同发光色的像素，并且至少一个像素是包括改变发光色的滤色器的像素。两种以上的具有不同发光色的像素优选由至少一个红色发光像素、至少一个绿色发光像素和至少一个蓝色发光像素构成。还优选的是，两种以上的具有不同发光色的像素由至少一个白色发光像素、至少一个红色发光像素、至少一个绿色发光像素和至少一个蓝色发光像素构成。更优选的是，至少一个红色发光像素、至少一个绿色发光像素和至少一个蓝色发光像素是如下像素，其中通过像素中配置的滤色器改变白色发光像素的光。
简言之，在本发明的实施方案中，形成的发光层含有至少一种(即，一种或多种)发光材料，从而在使发光层中的可见光发光区域最大化的同时发出白色光。因此，发光层是白色发光层，并且通过组合白色发光层和滤色器可以提取任意的发光色。因此，通过以高精确度配置待组合的滤色器可以以高精确度配置发出红色、绿色、蓝色的微细像素，而不需要以高精确度排列发光层。
在本发明中，可以依任何方式配置滤色器，例如，可以设置在基板的表面上，或设置在基板和透明电极如ITO之间。使用选自不同颜色滤色器的滤色器，可以容易地改变发光色。当使用白色发光层时，滤色器可以以高精确度配置在一个发光元件上。然而，使用白色发光层对于本发明不是必要的。通过组合发光材料和滤色器可以获得所需的发光色。例如，在本发明的示例性实施方式中，通过组合滤色器和发出白色之外颜色的光的发光材料，可以再现所需的颜色(例如，红色、绿色或蓝色)。
下面说明使用白色发光层时的本发明的像素构成的例子。组合红色、绿色和蓝色三原色的滤色器层形成在基板上。通过诸如印刷方法等简单方法可以形成滤色器层。然后，透明电极设置在滤色器层上，至少一个有机层设置在整个区域上；因此，不需要以高精确度配置不同发光色的有机层。
如JP-A No.7-220871中所述，全彩色装置的制作如下。制作至少包括空穴输送层和电子输送发光层的有机EL装置。在发光层中，分散一种着色剂或两种以上的着色剂，从而最大化发射可见光的区域，并且发出白色光。有机EL装置还设有滤色器，从而仅提取所需颜色的光，由此可以制作全彩色装置。
例如，如JP-A No.2004-311440中所述，采用依序在基板上设置像素电极、白色发光层和金属电极的构成，其中：控制红色像素使得从白色发光层发出的光通过设置在其驱动TFT和其像素电极之间的红色滤色器层并且使得仅有光的红色成分通过滤色器；控制绿色像素使得从白色发光层发出的光通过设置在其驱动TFT和其像素电极之间的绿色滤色器层并且使得仅有光的绿色成分通过滤色器；控制蓝色像素使得从白色发光层发出的光通过设置在其驱动TFT和其像素电极之间的蓝色滤色器层并且使得仅有光的蓝色成分通过滤色器；和控制白色像素使得从白色发光层发出的光通过设置在其驱动TFT和其像素电极之间的白色滤色器层并且使得仅有光的白色成分通过滤色器。
滤色器层中使用的颜料或染料优选具有适于设置滤色器的方法(例如，涂布方法、印刷方法)的溶解度、分散性、流动性等，以及作为滤色器的适宜的分光吸收特性。颜料或染料可以选自已知的材料。
下面，参照附图说明设有滤色器层的有机EL显示装置构成的具体例子。下面说明本发明优选实施方案的一个例子，本发明不限于此。
图1示出根据本发明的有机EL显示装置。基板11是诸如PEN膜等柔性支持体，基板绝缘层12设置在其上。图案化的滤色器层17设置在其上。栅电极111设置在驱动TFT部上，栅绝缘膜112设置在TFT部上。连接孔设置在栅绝缘膜112的一部分上，从而允许电连接。根据本发明的有源层-电阻层113设置在驱动TFT部上，源电极114和漏电极115设置在其上。漏电极115和有机EL元件的像素电极(阳极)13是连续一体的，由相同材料制成，并通过相同过程制作。切换TFT和驱动TFT的漏电极通过连接电极202在连接孔处电连接。此外，整个表面，不包括将要设置有机EL元件的像素电极的那部分，被绝缘膜14覆盖。在像素电极部上，设置包括发光层的有机层15和阴极16，从而形成有机EL元件部。
在具有图1所示构成的有机EL显示装置中，从发光层发出的光通过像素电极13，被滤色器层17改变，通过基板11，并被取出到外部。
尽管图1所示的构成是底部发射型元件的构成，但是顶部发射构成也是可能的，其中像素电极13改变为反射电极，阴极16是光透过性电极，滤色器被设置到外部。
(应用)根据本发明的有机EL显示装置可以应用于宽范围的领域，包括手机显示器、个人数字助理(PDA)、计算机显示器、安装在汽车上的信息显示器、TV显示器和一般照明。
在本文引入日本专利申请No.2007-99516的全部内容作为参考。实施例
下面，参照实施例说明根据本发明的有机EL显示装置。然而，实施例不应被解释为限制本发明。
实施例11.制作有机EL显示装置1)栅电极(和扫描电线)的形成在洗涤5英寸×5英寸玻璃基板后，通过溅射沉积Mo至厚度为100nm。然后涂布光致抗蚀剂，在其上重叠光掩模，通过光掩模使光致抗蚀剂曝光。通过加热固化未曝光部，通过用碱性显影液进行后续处理除去未固化的光致抗蚀剂。然后使用蚀刻液进行处理，溶解和除去未被固化的光致抗蚀剂覆盖的电极区域部。最后，剥离光致抗蚀剂，从而完成图案化过程。结果，形成图案化的栅电极和图案化的扫描电线。
各步骤的处理条件如下：Mo的溅射条件：使用DC磁控溅射装置在380W的DC电源和溅射气体流量Ar＝12sccm下进行溅射。
光致抗蚀剂涂布条件；通过在4000rpm下旋涂50sec.来涂布光致抗蚀剂OFPR-800(Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)。预烘烤条件：80℃，20min.曝光条件：5sec.(超高压水银灯的g线，相应于100mJ/cm2)显影条件：显影剂NMD-3(Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)：30sec.(浸渍)+30sec.(搅拌)漂洗：2个循环(用纯水超声波漂洗1min.)后烘烤：120℃，30min.蚀刻条件：蚀刻液是硝酸/磷酸/乙酸的混合酸抗蚀剂剥离条件：2个循环(剥离液104(Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)中浸渍5min.)洗涤：2个循环(用IPA超声波洗涤5min.)，和用水超声波洗涤5min.干燥：用氮气吹，在120℃下烘烤1小时。
2)形成栅绝缘膜然后，溅射SiO2形成厚度200nm的栅绝缘膜。
溅射条件：使用RF磁控溅射装置在400W的RF电源和溅射气体流量Ar/O2＝12.0/2.0sccm下进行溅射。
3)形成有源层和电阻层在栅绝缘膜上，通过溅射顺次设置具有较高电导率的10nm-厚IGZO膜(有源层)和具有较低电导率的40nm-厚IGZO膜(电阻层)。然后，通过光致抗蚀剂方法进行图案化，形成有源层和电阻层。
具有较高电导率的IGZO膜和具有较低电导率的IGZO膜的溅射条件如下：
具有较高电导率的IGZO膜的溅射条件：在作为靶的组成为InGaZnO4的多晶烧结体上，使用RF磁控溅射装置在200W的DC电源和溅射气体流量Ar/O2＝12.0/0.6sccm下进行溅射。具有较低电导率的IGZO膜的溅射条件：在作为靶的组成为InGaZnO4的多晶烧结体上，使用RF磁控溅射装置在200W的DC电源和溅射气体流量Ar/O2＝12.0/1.6sccm下进行溅射。
通过光致抗蚀剂方法的图案化过程与使栅电极图案化所用的相同，除了将盐酸用作蚀刻液。
4)源电极、漏电极和像素电极的形成在形成有源层和电阻层之后，溅射氧化铟锡(简称作ITO)形成厚度为40nm的膜。然后，通过与使栅电极图案化所用相似的光致抗蚀剂方法进行图案化过程，从而形成源电极、漏电极和像素电极。
ITO溅射条件：使用RF磁控溅射装置在40W的DC电源和溅射气体流量Ar＝12.0sccm下进行溅射。
通过光致抗蚀剂方法的图案化过程与使栅电极图案化所用的过程相同，除了将草酸用作蚀刻液。
5)接触孔的形成然后，通过与使栅电极图案化所用相似的光致抗蚀剂方法进行图案化过程。将要形成接触孔部分之外的部分用光致抗蚀剂保护，使用缓冲的氢氟酸作为蚀刻液在栅绝缘膜中形成孔，从而使栅电极露出。通过与使栅电极图案化所用相似的方式除去光致抗蚀剂，由此形成接触孔。
6)连接电极(以及共用电线和信号电线)的形成然后，溅射Mo形成厚度为200nm的膜。Mo的溅射条件：与栅电极形成步骤的溅射条件相同然后，通过与使栅电极图案化所用相似的光致抗蚀剂方法进行图案化过程，从而形成连接电极以及共用电线和信号电线。
7)绝缘膜的形成然后，涂布2μm-厚的感光性聚酰亚胺膜，并通过光致抗蚀剂方法进行图案化形成绝缘膜。涂布和图案化条件如下：涂布条件：在1000rpm下旋涂30sec.曝光条件：20sec.(使用超高压水银灯的g线，能量相应于400mJ/cm2)显影条件：显影剂：NMD-3(Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)1min.(浸渍)+1min.(搅拌)漂洗：用纯水超声波漂洗，1min.×2+5min.×1+用氮气吹后烘烤：120℃，1小时。
通过上述过程，制作有机EL显示装置的TFT基板。
8)制作有机EL元件<滤色器层>在形成像素电极之前，在将要形成像素电极的有机EL元件形成部中，在像素电极和玻璃基板之间的位置配置以下的图案化的滤色器层。各颜色的感光性树脂组合物是CR-2000(红色)、CG-2000(绿色)和CB-2000(蓝色)，均由FUJIFILM Electronics Materials Co.，Ltd.(之前的FujiFilm Olin Co.，Ltd.)生产。首先，通过旋涂方法涂布红色的感光性树脂组合物，并在90℃下预烘烤3min。在预烘烤后，通过形成滤色器的光掩模使感光性树脂组合物曝光，通过使用显影剂(商品名″CD″，Fuji Film Olin Co.，Ltd.制造)显影，并在200℃下后烘烤30min.，在相应于预定位置的开口部的那部分形成红色滤色器层。相似地，分别使用绿色和蓝色的组合物顺次形成绿色滤色器层和蓝色滤色器层。结果，形成三色的滤色器层。
<有机层>通过电阻加热真空沉积方法顺次设置以下的空穴注入层、空穴输送层、发光层、空穴阻挡层、电子输送层和电子注入层。<<空穴注入层>>在已进行过氧等离子体处理的TFT基板上，蒸汽沉积4，4’，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(简称作2-TNATA)至厚度为140nm。
氧等离子体条件如下：氧等离子体条件：O2流量＝10sccm，RF电源＝200W，处理时间＝1min.
<<空穴输送层>>N，N’-二萘基-N，N’-二苯基-[1，1’-联苯基]-4，4’-二胺(简称作α-NPD)的10nm-厚的层。
<<发光层：白色发光材料层>>(第一发光层)：含有92重量％的CBP和8重量％的FIrpic的混合物的层，厚度为10nm。(第二发光层)：含有92重量％的CBP和8重量％的Btp2Ir(acac)的混合物的层，厚度为10nm。(第三发光层)：含有92重量％CBP和8重量％的Ir(ppy)3的混合物的层，厚度为10nm。
<<空穴阻挡层>>双-(2-甲基-8-醌基苯酚)铝(简称作BAlq)的10nm-厚的层。<<电子输送层>>三(8-羟基喹啉)铝(简称作Alq3)的20nm-厚的层。<<电子注入层>>LiF的1nm-厚的层。
<阴极的形成>通过电阻加热真空沉积方法形成200nm-厚的阴极。
10)密封过程在具有有机EL元件的TFT基板上，提供通过等离子体CVD(PECVD)形成2μm-厚的SiNx膜作为密封膜。此外，使用热固性环氧树脂粘合剂将保护膜(其上沉积有50nm-厚的SiON的PEN膜)附着(90℃，3小时)在密封膜上。
2.有机EL显示装置的性能通过上述过程制作的有机EL显示装置在施加7V电压时表现出高清晰度(200ppi)发光，亮度为300cd/m2。
实施例2按与实施例1相同方式制作有机EL显示装置2，除了基板尺寸变为15英寸×15英寸。按与实施例1相同方式评价有机EL显示装置2，得到亮度为300cd/m2的高清晰度(200ppi)发光。
实施例3按与实施例2相同方式制作有机EL显示装置3，除了用具有基板绝缘层的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜代替玻璃基板。按与实施例1相同方式评价有机EL显示装置3，得到亮度为300cd/m2的高清晰度(200ppi)发光。
Claims (16)
1.有机电致发光显示装置，其至少包括驱动TFT和由有机电致发光元件形成并设置在所述TFT的基板上的像素，
其中所述驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、有源层、源电极和漏电极；所述驱动TFT还包括在所述有源层与所述源电极和所述漏电极中的至少一个之间的电阻层；和所述像素包括至少一个颜色改变的像素，其具有改变所述颜色改变的像素的发光色的滤色器，并发出改变颜色的光，
所述电阻层具有比所述有源层的电导率低的电导率，所述有源层与所述栅绝缘膜接触，所述电阻层与所述源电极和所述漏电极中的至少一个接触。
2.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中，在所述至少一个颜色改变的像素中，所述滤色器设置在所述有机电致发光元件的发光层的提取光的那一侧。
3.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中所述像素包括两种以上的分别具有不同发光色的像素，并且至少一个像素是所述至少一个颜色改变的像素。
4.如权利要求3所述的有机电致发光显示装置，其中所述两种以上的具有不同发光色的像素包括红色发光像素、绿色发光像素和蓝色发光像素。
5.如权利要求3所述的有机电致发光显示装置，其中所述两种以上的分别具有不同发光色的像素包括白色发光像素、红色发光像素、绿色发光像素和蓝色发光像素。
6.如权利要求5所述的有机电致发光显示装置，其中所述红色发光像素、所述绿色发光像素和所述蓝色发光像素各自是其中所述白色发光像素的发光色由滤色器改变的像素。
7.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中所述电阻层的层厚度大于所述有源层的厚度。
8.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中电导率在所述电阻层和所述有源层之间连续变化。
9.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中所述有源层和所述电阻层含有相同或不同的氧化物半导体。
10.如权利要求9所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是非晶氧化物半导体。
11.如权利要求9所述的有机电致发光显示装置，其中所述有源层中的氧浓度低于所述电阻层中的氧浓度。
12.如权利要求9所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是选自In、Ga和Zn的氧化物或其复合氧化物中的至少一种。
13.如权利要求12所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体包括In和Zn，并且所述电阻层中的Zn与In的组成比比所述有源层中的高。
14.如权利要求13所述的有机电致发光显示装置，其中所述有源层的电导率为10-4Scm-1以上但小于102Scm-1。
15.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中所述有源层的电导率与所述电阻层的电导率之比为102～108。
16.如权利要求15所述的有机电致发光显示装置，其中所述基板是柔性树脂基板。
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