JP2001085163A - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法と表示装置 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法と表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 上面光取り出し型の有機エレクトロルミネッ
センス素子では、透明導電膜を用いて、薄い金属膜から
なる陰極の保護と、配線抵抗の低抵抗化を図る。この
際、スパッタリングにより上質の透明導電膜を成膜する
必要がある。しかし、スパッタリングは、堆積する粒子
のエネルギーが高いため、下地に対してダメージを与え
る。 【解決手段】 有機エレクトロルミネッセンス素子の有
機層１０は、陽極Ａから供給される正孔と陰極Ｋから供
給される電子との再結合によって発光する発光層を含ん
でいる。これを製造する場合、基板１の上に陽極Ａを形
成する陽極形成工程と、陽極Ａの上に有機層１０を形成
する有機層形成工程と、有機層１０の上に発光を透過可
能な厚みで陰極Ｋを形成する陰極形成工程と、陰極Ｋを
被覆するように透明導電膜１２をスパッタリングで成膜
する透明導電膜形成工程とを行なう。ここで、透明導電
膜形成工程は、成膜の初期にはスパッタリングに要する
電力を低く設定し、成膜の進行に応じて該電力を高く設
定する。
センス素子では、透明導電膜を用いて、薄い金属膜から
なる陰極の保護と、配線抵抗の低抵抗化を図る。この
際、スパッタリングにより上質の透明導電膜を成膜する
必要がある。しかし、スパッタリングは、堆積する粒子
のエネルギーが高いため、下地に対してダメージを与え
る。 【解決手段】 有機エレクトロルミネッセンス素子の有
機層１０は、陽極Ａから供給される正孔と陰極Ｋから供
給される電子との再結合によって発光する発光層を含ん
でいる。これを製造する場合、基板１の上に陽極Ａを形
成する陽極形成工程と、陽極Ａの上に有機層１０を形成
する有機層形成工程と、有機層１０の上に発光を透過可
能な厚みで陰極Ｋを形成する陰極形成工程と、陰極Ｋを
被覆するように透明導電膜１２をスパッタリングで成膜
する透明導電膜形成工程とを行なう。ここで、透明導電
膜形成工程は、成膜の初期にはスパッタリングに要する
電力を低く設定し、成膜の進行に応じて該電力を高く設
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子及びその製造方法と表示装置に関す
る。より詳しくは、発光を上面の陰極側で取り出すこと
ができる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造技術
に関する。
ミネッセンス素子及びその製造方法と表示装置に関す
る。より詳しくは、発光を上面の陰極側で取り出すこと
ができる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子は、
例えばアクティブマトリクス型の表示装置の画素に利用
できる。有機エレクトロルミネッセンス素子を画素とし
た有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは、液晶
ディスプレイに変わる次世代フラットパネルディスプレ
イとして有望視されている。図６に、従来の有機エレク
トロルミネッセンス素子の構成を示す。ガラス基板１の
上に透明導電膜からなる陽極Ａを形成し、その上に有機
層１０を積層したあと、金属からなる陰極Ｋを形成す
る。これにより、ダイオード構造の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子が得られる。カソードＫは例えばアルミ
ニウムやマグネシウムと銀の合金からなりその厚みは例
えば１００ｎｍ程度である。有機層１０は基本的に正孔
輸送層、発光層及び電子輸送層を積層したものである。
係る構成において、陰極Ｋ及び陽極Ａから夫々電子と正
孔を注入し、電子輸送層及び正孔輸送層を介して、発光
層で電子と正孔が再結合し発光する。この場合、発光は
ガラス基板１側から取り出されることになり、所謂下面
光取り出し構造となる。このように有機層１０を陰極Ｋ
及び陽極Ａで挟んだ発光素子は有機発光ダイオードであ
りＯＬＥＤと呼ばれている。
例えばアクティブマトリクス型の表示装置の画素に利用
できる。有機エレクトロルミネッセンス素子を画素とし
た有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは、液晶
ディスプレイに変わる次世代フラットパネルディスプレ
イとして有望視されている。図６に、従来の有機エレク
トロルミネッセンス素子の構成を示す。ガラス基板１の
上に透明導電膜からなる陽極Ａを形成し、その上に有機
層１０を積層したあと、金属からなる陰極Ｋを形成す
る。これにより、ダイオード構造の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子が得られる。カソードＫは例えばアルミ
ニウムやマグネシウムと銀の合金からなりその厚みは例
えば１００ｎｍ程度である。有機層１０は基本的に正孔
輸送層、発光層及び電子輸送層を積層したものである。
係る構成において、陰極Ｋ及び陽極Ａから夫々電子と正
孔を注入し、電子輸送層及び正孔輸送層を介して、発光
層で電子と正孔が再結合し発光する。この場合、発光は
ガラス基板１側から取り出されることになり、所謂下面
光取り出し構造となる。このように有機層１０を陰極Ｋ
及び陽極Ａで挟んだ発光素子は有機発光ダイオードであ
りＯＬＥＤと呼ばれている。
【０００３】ＯＬＥＤは応答速度が１μ秒以下であるの
で、表示装置に応用する場合、単純マトリクスによるデ
ューティー駆動も可能である。しかし、画素数が大きく
なって高デューティーになった場合、十分な輝度を確保
するためにはＯＬＥＤに対して瞬間的に大電流を供給す
る必要がある。
で、表示装置に応用する場合、単純マトリクスによるデ
ューティー駆動も可能である。しかし、画素数が大きく
なって高デューティーになった場合、十分な輝度を確保
するためにはＯＬＥＤに対して瞬間的に大電流を供給す
る必要がある。
【０００４】一方、アクティブマトリクス駆動では、各
画素毎に薄膜トランジスタと保持容量を形成し、信号電
圧を保持するので、一フレームの間常に信号電圧に応じ
て駆動電流をＯＬＥＤに印加できる。従って、単純マト
リクスのように瞬間的に大電流を供給する必要がなく、
ＯＬＥＤに対するダメージが少ない。
画素毎に薄膜トランジスタと保持容量を形成し、信号電
圧を保持するので、一フレームの間常に信号電圧に応じ
て駆動電流をＯＬＥＤに印加できる。従って、単純マト
リクスのように瞬間的に大電流を供給する必要がなく、
ＯＬＥＤに対するダメージが少ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子に用いたアク
ティブマトリクス方式でパネルを設計する場合、ＴＦＴ
をガラス基板１の上に集積形成するので、図６に示した
下面光取り出し型の場合ＯＬＥＤから光を取り出すため
の開口面積がＴＦＴで狭められ、開口率が低下するとい
う問題がある。これを回避するために、ガラス基板１に
対して上側にある陰極Ｋから発光を取り出す、所謂上面
光取り出し型のデバイス構造が有効であり、これを図７
に示す。図示するように、ガラス基板１の上に反射層１
１を形成しその上に例えばＩＴＯ等の透明導電膜からな
る陽極Ａを形成する。その上に、有機層１０を重ねたあ
と、金属の陽極Ｋを形成する。この場合、光を透過可能
にするため、陰極Ｋの厚みは例えば１０ｎｍ以下であ
る。その上に、ＩＴＯ等からなる透明導電膜１２を形成
する。発光の取り出しは上部から行われるため、陰極Ｋ
は透過率が高く、且つ電子が効率的に注入できるよう
に、仕事関数の低い金属薄膜が用いられる。例えば、仕
事関数の低いアルミニウムとリチウムの合金或いはマグ
ネシウムと銀の合金を１０ｎｍ程度に薄く成膜する。更
にその上に、透明導電膜１２を例えば１００ｎｍの厚み
で成膜しておく。この透明導電膜１２は、薄い金属膜か
らなる陰極Ｋの保護と、配線抵抗の低抵抗化の役目を果
たす。
ランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子に用いたアク
ティブマトリクス方式でパネルを設計する場合、ＴＦＴ
をガラス基板１の上に集積形成するので、図６に示した
下面光取り出し型の場合ＯＬＥＤから光を取り出すため
の開口面積がＴＦＴで狭められ、開口率が低下するとい
う問題がある。これを回避するために、ガラス基板１に
対して上側にある陰極Ｋから発光を取り出す、所謂上面
光取り出し型のデバイス構造が有効であり、これを図７
に示す。図示するように、ガラス基板１の上に反射層１
１を形成しその上に例えばＩＴＯ等の透明導電膜からな
る陽極Ａを形成する。その上に、有機層１０を重ねたあ
と、金属の陽極Ｋを形成する。この場合、光を透過可能
にするため、陰極Ｋの厚みは例えば１０ｎｍ以下であ
る。その上に、ＩＴＯ等からなる透明導電膜１２を形成
する。発光の取り出しは上部から行われるため、陰極Ｋ
は透過率が高く、且つ電子が効率的に注入できるよう
に、仕事関数の低い金属薄膜が用いられる。例えば、仕
事関数の低いアルミニウムとリチウムの合金或いはマグ
ネシウムと銀の合金を１０ｎｍ程度に薄く成膜する。更
にその上に、透明導電膜１２を例えば１００ｎｍの厚み
で成膜しておく。この透明導電膜１２は、薄い金属膜か
らなる陰極Ｋの保護と、配線抵抗の低抵抗化の役目を果
たす。
【０００６】上述したように、有機層の上に銀等を１０
ｎｍ程度に薄く成膜した後、更にその上に、透明導電膜
１２を例えば１００ｎｍの厚みで成膜している。この透
明導電膜１２は、薄い金属膜からなる陰極Ｋの保護と、
配線抵抗の低抵抗化の役目を果たす。ところで、透明導
電膜１２を真空蒸着法で成膜した場合、膜質が悪く抵抗
が高くなってしまう。このため、スパッタリングにより
上質の透明導電膜１２を成膜する必要がある。しかし、
スパッタリングは真空蒸着に比較し、堆積する粒子のエ
ネルギーが高いため、下地に対してダメージを与えると
いう課題が有る。
ｎｍ程度に薄く成膜した後、更にその上に、透明導電膜
１２を例えば１００ｎｍの厚みで成膜している。この透
明導電膜１２は、薄い金属膜からなる陰極Ｋの保護と、
配線抵抗の低抵抗化の役目を果たす。ところで、透明導
電膜１２を真空蒸着法で成膜した場合、膜質が悪く抵抗
が高くなってしまう。このため、スパッタリングにより
上質の透明導電膜１２を成膜する必要がある。しかし、
スパッタリングは真空蒸着に比較し、堆積する粒子のエ
ネルギーが高いため、下地に対してダメージを与えると
いう課題が有る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決するため、以下の手段を講じた。即ち、陽極
と、陰極と、両者の間に保持された有機層とからなり、
前記有機層は該陽極から供給される正孔と該陰極から供
給される電子との再結合によって発光する発光層を含ん
でいる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に
おいて、基板の上に陽極を形成する陽極形成工程と、該
陽極の上に有機層を形成する有機層形成工程と、該有機
層の上に該発光が透過可能な厚みで陰極を形成する陰極
形成工程と、該陰極を被覆するように透明導電膜をスパ
ッタリングで成膜する透明導電膜形成工程とを行なう。
ここで、前記透明導電膜形成工程は、成膜の初期にはス
パッタリングに要する電力を低く設定し、成膜の進行に
応じて該電力を高く設定することを特徴とする。好まし
くは、前記透明導電膜形成工程は、成膜の初期にはスパ
ッタリングに要する電力を０．４Ｗ／ｃｍ２未満に設定
し、成膜の進行に応じて該電力を０．４Ｗ／ｃｍ２以上
に設定する。好ましくは、前記透明導電膜形成工程は、
成膜の進行に伴って該電力を段階的に高く設定する。或
いは、前記透明導電膜形成工程は、成膜の進行に伴って
該電力を連続的に高く上げていく。好ましくは、前記透
明導電膜形成工程は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜を
成膜する。更には、前記透明導電膜形成工程は、Ｉｎ−
Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜を室温で成膜する。
題を解決するため、以下の手段を講じた。即ち、陽極
と、陰極と、両者の間に保持された有機層とからなり、
前記有機層は該陽極から供給される正孔と該陰極から供
給される電子との再結合によって発光する発光層を含ん
でいる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に
おいて、基板の上に陽極を形成する陽極形成工程と、該
陽極の上に有機層を形成する有機層形成工程と、該有機
層の上に該発光が透過可能な厚みで陰極を形成する陰極
形成工程と、該陰極を被覆するように透明導電膜をスパ
ッタリングで成膜する透明導電膜形成工程とを行なう。
ここで、前記透明導電膜形成工程は、成膜の初期にはス
パッタリングに要する電力を低く設定し、成膜の進行に
応じて該電力を高く設定することを特徴とする。好まし
くは、前記透明導電膜形成工程は、成膜の初期にはスパ
ッタリングに要する電力を０．４Ｗ／ｃｍ２未満に設定
し、成膜の進行に応じて該電力を０．４Ｗ／ｃｍ２以上
に設定する。好ましくは、前記透明導電膜形成工程は、
成膜の進行に伴って該電力を段階的に高く設定する。或
いは、前記透明導電膜形成工程は、成膜の進行に伴って
該電力を連続的に高く上げていく。好ましくは、前記透
明導電膜形成工程は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜を
成膜する。更には、前記透明導電膜形成工程は、Ｉｎ−
Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜を室温で成膜する。
【０００８】本発明は、又有機エレクトロルミネッセン
ス素子自体を包含している。即ち、陽極と、陰極と、両
者の間に保持された有機層とからなり、前記有機層は該
陽極から供給される正孔と該陰極から供給される電子と
の再結合によって発光する発光層を含んでいる有機エレ
クトロルミネッセンス素子であって、基板の上に陽極を
形成し、該陽極の上に有機層を形成し、該有機層の上に
該発光が透過可能な厚みで陰極を形成し、該陰極を被覆
するように透明導電膜をスパッタリングで成膜した積層
構造を有し、前記透明導電膜は、該陰極と接する下方部
分がスパッタリングに要する電力を低く設定して成膜さ
れたものであり、陰極と接しない上方部分が該電力を高
く設定して成膜されたものであることを特徴とする
ス素子自体を包含している。即ち、陽極と、陰極と、両
者の間に保持された有機層とからなり、前記有機層は該
陽極から供給される正孔と該陰極から供給される電子と
の再結合によって発光する発光層を含んでいる有機エレ
クトロルミネッセンス素子であって、基板の上に陽極を
形成し、該陽極の上に有機層を形成し、該有機層の上に
該発光が透過可能な厚みで陰極を形成し、該陰極を被覆
するように透明導電膜をスパッタリングで成膜した積層
構造を有し、前記透明導電膜は、該陰極と接する下方部
分がスパッタリングに要する電力を低く設定して成膜さ
れたものであり、陰極と接しない上方部分が該電力を高
く設定して成膜されたものであることを特徴とする
【０００９】更に本発明は、上述した有機エレクトロル
ミネッセンス素子を画素に利用した表示装置を包含して
いる。即ち、画素を選択するための走査線と、画素を駆
動するための輝度情報を与えるデータ線とが基板の上に
マトリクス状に配設され、各画素は、供給される電流量
に応じて発光する有機エレクトロルミネッセンス素子
と、走査線によって制御され且つデータ線から与えられ
た輝度情報を画素に書き込む機能を有する第一の能動素
子と、該書き込まれた輝度情報に応じて該有機エレクト
ロルミネッセンス素子に供給する電流量を制御する機能
を有する第二の能動素子とを含む表示装置において、前
記有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極
と、両者の間に保持された有機層とからなり、前記有機
層は該陽極から供給される正孔と該陰極から供給される
電子との再結合によって発光する発光層を含んでおり、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、該基板の上
に陽極を形成し、該陽極の上に有機層を形成し、該有機
層の上に該発光が透過可能な厚みで陰極を形成し、該陰
極を被覆するように透明導電膜をスパッタリングで成膜
した積層構造を有し、前記透明導電膜は、該陰極と接す
る下方部分がスパッタリングに要する電力を低く設定し
て成膜されたものであり、陰極と接しない上方部分が該
電力を高く設定して成膜されたものである
ミネッセンス素子を画素に利用した表示装置を包含して
いる。即ち、画素を選択するための走査線と、画素を駆
動するための輝度情報を与えるデータ線とが基板の上に
マトリクス状に配設され、各画素は、供給される電流量
に応じて発光する有機エレクトロルミネッセンス素子
と、走査線によって制御され且つデータ線から与えられ
た輝度情報を画素に書き込む機能を有する第一の能動素
子と、該書き込まれた輝度情報に応じて該有機エレクト
ロルミネッセンス素子に供給する電流量を制御する機能
を有する第二の能動素子とを含む表示装置において、前
記有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極
と、両者の間に保持された有機層とからなり、前記有機
層は該陽極から供給される正孔と該陰極から供給される
電子との再結合によって発光する発光層を含んでおり、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、該基板の上
に陽極を形成し、該陽極の上に有機層を形成し、該有機
層の上に該発光が透過可能な厚みで陰極を形成し、該陰
極を被覆するように透明導電膜をスパッタリングで成膜
した積層構造を有し、前記透明導電膜は、該陰極と接す
る下方部分がスパッタリングに要する電力を低く設定し
て成膜されたものであり、陰極と接しない上方部分が該
電力を高く設定して成膜されたものである
【００１０】本発明によれば、上面光取り出し型の有機
エレクトロルミネッセンス素子において、極薄の金属陰
極を被覆する透明導電膜をスパッタリングで成膜する
際、成膜初期のスパッタ電力を低く抑え、そのあとスパ
ッタ電力を上昇させる。初期段階でスパッタ電力を抑制
することにより、下地の有機層へのダメージを軽減でき
る。透明導電膜がある程度堆積した状態で、スパッタ電
力を上げて、成膜速度を高くし、大量生産に耐え得る処
理時間で透明導電膜の成膜を完了する。
エレクトロルミネッセンス素子において、極薄の金属陰
極を被覆する透明導電膜をスパッタリングで成膜する
際、成膜初期のスパッタ電力を低く抑え、そのあとスパ
ッタ電力を上昇させる。初期段階でスパッタ電力を抑制
することにより、下地の有機層へのダメージを軽減でき
る。透明導電膜がある程度堆積した状態で、スパッタ電
力を上げて、成膜速度を高くし、大量生産に耐え得る処
理時間で透明導電膜の成膜を完了する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る有機エ
レクトロルミネッセンス素子の製造方法の一例を示す工
程図である。先ず（ａ）に示すように、基体となるガラ
ス基板１をイソプロピルアルコールに浸積し、超音波に
よる洗浄を行ったあと、ＩＴＯ等からなる透明導電膜を
スパッタ法により成膜し、陽極Ａとする。本例では、Ｉ
ＴＯをＤＣスパッタリングで成膜した。具体的には、Ａ
ｒとＯ２ の混合ガス（体積比Ａｒ：Ｏ２ ＝１０００：
２）をスパッタガスとして用い、基板温度を２５０℃に
制御し、電力をＤＣ２５０Ｗに設定し、チャンバ内の圧
力を０．５Ｐａに設定した。尚、ＩＴＯのターゲットは
直径が５インチのものを用いた。更に、陽極Ａの上にＳ
ｉＯ２ からなる絶縁膜１３をＡＣスパッタリングによ
り成膜した。具体的には、ＡｒとＯ２ の混合ガス（体
積比Ａｒ：Ｏ２ ＝１６：４）をスパッタガスに用い、
基板温度を３００℃に設定し、高周波電力を１．２ｋＷ
に設定し、圧力０．２Ｐａに設定した。そのあと、フォ
トリソグラフィ及びウエットエッチングプロセスによ
り、ＳｉＯ２ を選択的に処理して、絶縁膜１３に２ｍ
ｍ×２ｍｍの窓を形成した。（ｂ）に示すように、本例
では、２５ｍｍ×２５ｍｍの大きさを有するガラス基板
１に、２ｍｍ×２ｍｍの窓を６個開けた。各窓にＯＬＥ
Ｄが夫々形成される。
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る有機エ
レクトロルミネッセンス素子の製造方法の一例を示す工
程図である。先ず（ａ）に示すように、基体となるガラ
ス基板１をイソプロピルアルコールに浸積し、超音波に
よる洗浄を行ったあと、ＩＴＯ等からなる透明導電膜を
スパッタ法により成膜し、陽極Ａとする。本例では、Ｉ
ＴＯをＤＣスパッタリングで成膜した。具体的には、Ａ
ｒとＯ２ の混合ガス（体積比Ａｒ：Ｏ２ ＝１０００：
２）をスパッタガスとして用い、基板温度を２５０℃に
制御し、電力をＤＣ２５０Ｗに設定し、チャンバ内の圧
力を０．５Ｐａに設定した。尚、ＩＴＯのターゲットは
直径が５インチのものを用いた。更に、陽極Ａの上にＳ
ｉＯ２ からなる絶縁膜１３をＡＣスパッタリングによ
り成膜した。具体的には、ＡｒとＯ２ の混合ガス（体
積比Ａｒ：Ｏ２ ＝１６：４）をスパッタガスに用い、
基板温度を３００℃に設定し、高周波電力を１．２ｋＷ
に設定し、圧力０．２Ｐａに設定した。そのあと、フォ
トリソグラフィ及びウエットエッチングプロセスによ
り、ＳｉＯ２ を選択的に処理して、絶縁膜１３に２ｍ
ｍ×２ｍｍの窓を形成した。（ｂ）に示すように、本例
では、２５ｍｍ×２５ｍｍの大きさを有するガラス基板
１に、２ｍｍ×２ｍｍの窓を６個開けた。各窓にＯＬＥ
Ｄが夫々形成される。
【００１２】次に（ｃ）に示すように、ガラス基板１を
真空蒸着装置に投入し、有機層１０を積層した。具体的
には、真空蒸着装置のチャンバを５×１０-5Ｐａまで減
圧したあと、抵抗加熱法により、正孔注入層として４，
４’，４''トリス（３−メチルフェニルフェニルアミ
ノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）１４を３
０ｎｍの厚みで堆積する。続いて、正孔輸送層としての
α−ナフチルフェニルジアミン（α−ＮＰＤ）１５を２
０ｎｍの厚みで蒸着する。更にその上に、電子輸送層と
発光層を兼ねる８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａ
ｌｑ３）１６を５０ｎｍ蒸着する。しかる後、同一の真
空蒸着装置内で陰極Ｋを堆積する。先ず、電子の注入効
率を上げるため、特に仕事関数が低いＬｉＯ２ を例え
ば０．３ｎｍの厚みで蒸着し、更にＡｇを１０ｎｍ成膜
する。このような二層構造を有する陰極Ｋは十分に薄い
ので光に対し透過性を有している。
真空蒸着装置に投入し、有機層１０を積層した。具体的
には、真空蒸着装置のチャンバを５×１０-5Ｐａまで減
圧したあと、抵抗加熱法により、正孔注入層として４，
４’，４''トリス（３−メチルフェニルフェニルアミ
ノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）１４を３
０ｎｍの厚みで堆積する。続いて、正孔輸送層としての
α−ナフチルフェニルジアミン（α−ＮＰＤ）１５を２
０ｎｍの厚みで蒸着する。更にその上に、電子輸送層と
発光層を兼ねる８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａ
ｌｑ３）１６を５０ｎｍ蒸着する。しかる後、同一の真
空蒸着装置内で陰極Ｋを堆積する。先ず、電子の注入効
率を上げるため、特に仕事関数が低いＬｉＯ２ を例え
ば０．３ｎｍの厚みで蒸着し、更にＡｇを１０ｎｍ成膜
する。このような二層構造を有する陰極Ｋは十分に薄い
ので光に対し透過性を有している。
【００１３】次に、（ｄ）に示すように、透明導電膜１
２を形成するため、基板１を真空蒸着装置からスパッタ
装置に移送する。透明導電膜１２としては、室温成膜で
膜質が良いＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いた。ちなみ
に、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜は、室温成膜でも十
分に低い抵抗値が得られ、その電気抵抗率は例えば５０
０μΩ・ｃｍ程度である。これに対し、ＩＴＯを室温成
膜した場合、その電気抵抗率は１２００μΩ・ｃｍ程度
である。室温成膜をすることで、下地へのダメージを抑
制することが可能である。具体的な成膜方法としては、
先ず初めにスパッタ装置を大気開放してガラス基板１を
投入する。大気開放によるターゲット表面の汚染を除去
するため、最初にクリーニングスパッタを行う。例え
ば、スパッタガスとしてＡｒを用い、基板１を室温に保
持し、電力をＲＦ１００Ｗに設定し、チャンバ内圧力を
０．３Ｐａに設定して、ターゲットのクリーニングスパ
ッタを行う。この際、ガラス基板１はシャッタで覆われ
ている。Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏのターゲットは５インチサイズ
のものを用いている。このあと、シャッタを開放して、
透明導電膜１２を成膜する。スパッタガスとしてＡｒと
Ｏ２ の混合ガス（体積比Ａｒ：Ｏ２ ＝１０００：５）
を用い、基板１を室温に保持した。成膜初期は有機層１
０へのダメージを低減するため、ＲＦ３０Ｗの比較的低
電力でスパッタリングを２０分行った。これにより、透
明導電膜１２がおよそ５ｎｍ堆積された。このあと、電
力１００Ｗに増加させ４０分スパッタリングを行った。
これにより、透明導電膜１２は１２０ｎｍ堆積された。
以上により、透明導電膜１２の総厚は１２５ｎｍになっ
た。このようにして作製されたＯＬＥＤは緑色の発光を
示し、リーク電流の発生がない良好な特性が得られた。
２を形成するため、基板１を真空蒸着装置からスパッタ
装置に移送する。透明導電膜１２としては、室温成膜で
膜質が良いＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いた。ちなみ
に、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜は、室温成膜でも十
分に低い抵抗値が得られ、その電気抵抗率は例えば５０
０μΩ・ｃｍ程度である。これに対し、ＩＴＯを室温成
膜した場合、その電気抵抗率は１２００μΩ・ｃｍ程度
である。室温成膜をすることで、下地へのダメージを抑
制することが可能である。具体的な成膜方法としては、
先ず初めにスパッタ装置を大気開放してガラス基板１を
投入する。大気開放によるターゲット表面の汚染を除去
するため、最初にクリーニングスパッタを行う。例え
ば、スパッタガスとしてＡｒを用い、基板１を室温に保
持し、電力をＲＦ１００Ｗに設定し、チャンバ内圧力を
０．３Ｐａに設定して、ターゲットのクリーニングスパ
ッタを行う。この際、ガラス基板１はシャッタで覆われ
ている。Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏのターゲットは５インチサイズ
のものを用いている。このあと、シャッタを開放して、
透明導電膜１２を成膜する。スパッタガスとしてＡｒと
Ｏ２ の混合ガス（体積比Ａｒ：Ｏ２ ＝１０００：５）
を用い、基板１を室温に保持した。成膜初期は有機層１
０へのダメージを低減するため、ＲＦ３０Ｗの比較的低
電力でスパッタリングを２０分行った。これにより、透
明導電膜１２がおよそ５ｎｍ堆積された。このあと、電
力１００Ｗに増加させ４０分スパッタリングを行った。
これにより、透明導電膜１２は１２０ｎｍ堆積された。
以上により、透明導電膜１２の総厚は１２５ｎｍになっ
た。このようにして作製されたＯＬＥＤは緑色の発光を
示し、リーク電流の発生がない良好な特性が得られた。
【００１４】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥ
Ｄ）を製造するために、先ず陽極形成工程を行い、ガラ
ス等からなる基板１の上にＩＴＯ等の透明導電膜からな
る陽極Ａを形成する。次に、有機層形成工程を行い、陽
極Ａの上に真空蒸着等で有機層１０を形成する。更に、
陰極形成工程を行い、有機層１０の上に発光が透過可能
な厚みで陰極Ｋを例えば真空蒸着により形成する。最後
に、透明導電膜形成工程を行い、陰極Ｋを被覆するよう
に透明導電膜１２をスパッタリングで成膜する。特徴事
項として、透明導電膜形成工程は、成膜の初期にはスパ
ッタリングに要する電力を低く設定し、成膜の進行に応
じて電力を高く設定する。これにより、下地の有機層１
０にダメージが加わることを防止するとともに、全体と
して成膜速度が遅くなることを防いでいる。透明導電膜
形成工程では、成膜の初期にはスパッタリングに要する
電力を５０Ｗ未満（例えば３０Ｗ）に設定し、成膜の進
行に応じて電力を５０Ｗ以上（例えば１００Ｗ）に設定
する。尚、５０Ｗを単位面積辺りの電力に換算すると、
ターゲットが直径５インチであるため、０．４Ｗ／ｃｍ
2 となる。電力を５０Ｗ未満に制限することで、下地の
有機層１０に対するダメージを抑制することができる。
又、電力を５０Ｗ以上に設定することで、量産レベルに
適合する成膜速度を確保可能である。本実施例では、透
明導電膜形成工程は、成膜の進行に伴って電力を段階的
に高く設定している。これに代え、成膜の進行に伴って
電力を連続的に高く上げていくようにしてもよい。好ま
しくは、透明導電膜形成工程は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透
明導電膜を成膜する。Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜は
室温で成膜しても電気抵抗が比較的小さく上質の膜質が
得られるため、有機層１０に対するダメージを軽減する
上で効果がある。
よれば、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥ
Ｄ）を製造するために、先ず陽極形成工程を行い、ガラ
ス等からなる基板１の上にＩＴＯ等の透明導電膜からな
る陽極Ａを形成する。次に、有機層形成工程を行い、陽
極Ａの上に真空蒸着等で有機層１０を形成する。更に、
陰極形成工程を行い、有機層１０の上に発光が透過可能
な厚みで陰極Ｋを例えば真空蒸着により形成する。最後
に、透明導電膜形成工程を行い、陰極Ｋを被覆するよう
に透明導電膜１２をスパッタリングで成膜する。特徴事
項として、透明導電膜形成工程は、成膜の初期にはスパ
ッタリングに要する電力を低く設定し、成膜の進行に応
じて電力を高く設定する。これにより、下地の有機層１
０にダメージが加わることを防止するとともに、全体と
して成膜速度が遅くなることを防いでいる。透明導電膜
形成工程では、成膜の初期にはスパッタリングに要する
電力を５０Ｗ未満（例えば３０Ｗ）に設定し、成膜の進
行に応じて電力を５０Ｗ以上（例えば１００Ｗ）に設定
する。尚、５０Ｗを単位面積辺りの電力に換算すると、
ターゲットが直径５インチであるため、０．４Ｗ／ｃｍ
2 となる。電力を５０Ｗ未満に制限することで、下地の
有機層１０に対するダメージを抑制することができる。
又、電力を５０Ｗ以上に設定することで、量産レベルに
適合する成膜速度を確保可能である。本実施例では、透
明導電膜形成工程は、成膜の進行に伴って電力を段階的
に高く設定している。これに代え、成膜の進行に伴って
電力を連続的に高く上げていくようにしてもよい。好ま
しくは、透明導電膜形成工程は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透
明導電膜を成膜する。Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系の透明導電膜は
室温で成膜しても電気抵抗が比較的小さく上質の膜質が
得られるため、有機層１０に対するダメージを軽減する
上で効果がある。
【００１５】図２は、本発明に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の他の実施形態の一例を示す模式的な部
分断面図である。尚、理解を容易にするため図１の
（ｄ）に示した有機エレクトロルミネッセンス素子と対
応する部分には対応する参照番号を付してある。ガラス
基板１の上に陽極Ａ及び絶縁膜１３を形成したあと、先
ず正孔注入層としてｍ−ＭＴＤＡＴＡ１４を３０ｎｍの
厚みで真空蒸着する。次に、正孔輸送層と発光層を兼ね
るα−ＮＰＤ１５を２０ｎｍの厚みで真空蒸着する。更
に、正孔ブロック層となるバソクロプイン１７を例えば
１２ｎｍの厚みで真空蒸着する。最後に、電子輸送層と
なるＡｌｑ３１６を例えば３０ｎｍの厚みで真空蒸着
し、四層構造の有機層１０を得る。しかる後、陰極Ｋを
同一の真空蒸着装置で形成した。具体的には、先ず電子
の注入効率を上げるため、特に仕事関数が低いＬｉＯ２
を例えば０．３ｎｍ蒸着し、更にＡｇを１０ｎｍ成膜
する。このようにして有機層１０及び陰極Ｋを真空蒸着
したあと、チャンバを大気開放して基板１を取り出し、
別のスパッタ装置に投入し、透明導電膜１２をスパッタ
リング成膜した。透明導電膜１２のスパッタ条件は、図
１に示した先の実施形態と同様である。以上により作製
された有機エレクトロルミネッセンス素子は青色の発光
を示し、良好な特性が得られた。
ネッセンス素子の他の実施形態の一例を示す模式的な部
分断面図である。尚、理解を容易にするため図１の
（ｄ）に示した有機エレクトロルミネッセンス素子と対
応する部分には対応する参照番号を付してある。ガラス
基板１の上に陽極Ａ及び絶縁膜１３を形成したあと、先
ず正孔注入層としてｍ−ＭＴＤＡＴＡ１４を３０ｎｍの
厚みで真空蒸着する。次に、正孔輸送層と発光層を兼ね
るα−ＮＰＤ１５を２０ｎｍの厚みで真空蒸着する。更
に、正孔ブロック層となるバソクロプイン１７を例えば
１２ｎｍの厚みで真空蒸着する。最後に、電子輸送層と
なるＡｌｑ３１６を例えば３０ｎｍの厚みで真空蒸着
し、四層構造の有機層１０を得る。しかる後、陰極Ｋを
同一の真空蒸着装置で形成した。具体的には、先ず電子
の注入効率を上げるため、特に仕事関数が低いＬｉＯ２
を例えば０．３ｎｍ蒸着し、更にＡｇを１０ｎｍ成膜
する。このようにして有機層１０及び陰極Ｋを真空蒸着
したあと、チャンバを大気開放して基板１を取り出し、
別のスパッタ装置に投入し、透明導電膜１２をスパッタ
リング成膜した。透明導電膜１２のスパッタ条件は、図
１に示した先の実施形態と同様である。以上により作製
された有機エレクトロルミネッセンス素子は青色の発光
を示し、良好な特性が得られた。
【００１６】最後に、本発明に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を画素に用いた表示装置を説明する。一
般に、アクティブマトリクス型の表示装置では、多数の
画素をマトリクス状に並べ、与えられた輝度情報に応じ
て画素毎に光強度を制御することによって画像を表示す
る。電気光学物質として液晶を用いた場合には、各画素
に書き込まれる電圧に応じて画素の透過率が変化する。
電気光学物質として有機エレクトロルミネッセンス材料
を用いたアクティブマトリクス型の表示装置でも、基本
的な動作は液晶を用いた場合と同様である。しかし液晶
ディスプレイと異なり、有機エレクトロルミネッセンス
ディスプレイは各画素に発光素子を有する自発光型であ
り、液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高い、バ
ックライトが不要、応答速度が速い等の利点を有する。
個々の発光素子の輝度は電流量によって制御される。即
ち、発光素子が電流駆動型或いは電流制御型であるとい
う点で液晶ディスプレイ等とは大きく異なる。
ネッセンス素子を画素に用いた表示装置を説明する。一
般に、アクティブマトリクス型の表示装置では、多数の
画素をマトリクス状に並べ、与えられた輝度情報に応じ
て画素毎に光強度を制御することによって画像を表示す
る。電気光学物質として液晶を用いた場合には、各画素
に書き込まれる電圧に応じて画素の透過率が変化する。
電気光学物質として有機エレクトロルミネッセンス材料
を用いたアクティブマトリクス型の表示装置でも、基本
的な動作は液晶を用いた場合と同様である。しかし液晶
ディスプレイと異なり、有機エレクトロルミネッセンス
ディスプレイは各画素に発光素子を有する自発光型であ
り、液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高い、バ
ックライトが不要、応答速度が速い等の利点を有する。
個々の発光素子の輝度は電流量によって制御される。即
ち、発光素子が電流駆動型或いは電流制御型であるとい
う点で液晶ディスプレイ等とは大きく異なる。
【００１７】液晶ディスプレイと同様、有機エレクトロ
ルミネッセンスディスプレイもその駆動方式として単純
マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とが可能で
ある。前者は構造が単純であるものの大型且つ高精細の
ディスプレイの実現が困難であるため、アクティブマト
リクス方式の開発が盛んに行われている。アクティブマ
トリクス方式は、各画素に設けた有機エレクトロルミネ
ッセンス素子に流れる電流を画素内部に設けた能動素子
（一般には、絶縁ゲート型電界効果トランジスタの一種
である薄膜トランジスタ、以下ＴＦＴと呼ぶ場合があ
る）によって制御する。このアクティブマトリクス方式
の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにつき、
一画素分の等価回路を図３に示す。画素ＰＸＬは有機エ
レクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ、第一の能動素子
としての薄膜トランジスタＴＦＴ１、第二の能動素子と
しての薄膜トランジスタＴＦＴ２及び保持容量Ｃｓから
なる。前述した様に、有機エレクトロルミネッセンス素
子は多くの場合整流性があるため、ＯＬＥＤ（有機発光
ダイオード）と呼ばれることがあり、図ではダイオード
の記号を用いている。図示の例では、ＴＦＴ２のソース
Ｓを基準電位（接地電位）とし、ＯＬＥＤの陰極ＫはＶ
ｄｄ（電源電位）に接続される一方、陽極ＡはＴＦＴ２
のドレインＤに接続されている。一方、ＴＦＴ１のゲー
トＧは走査線Ｘに接続され、ソースＳはデータ線Ｙに接
続され、ドレインＤは保持容量Ｃｓ及びＴＦＴ２のゲー
トＧに接続されている。
ルミネッセンスディスプレイもその駆動方式として単純
マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とが可能で
ある。前者は構造が単純であるものの大型且つ高精細の
ディスプレイの実現が困難であるため、アクティブマト
リクス方式の開発が盛んに行われている。アクティブマ
トリクス方式は、各画素に設けた有機エレクトロルミネ
ッセンス素子に流れる電流を画素内部に設けた能動素子
（一般には、絶縁ゲート型電界効果トランジスタの一種
である薄膜トランジスタ、以下ＴＦＴと呼ぶ場合があ
る）によって制御する。このアクティブマトリクス方式
の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにつき、
一画素分の等価回路を図３に示す。画素ＰＸＬは有機エ
レクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ、第一の能動素子
としての薄膜トランジスタＴＦＴ１、第二の能動素子と
しての薄膜トランジスタＴＦＴ２及び保持容量Ｃｓから
なる。前述した様に、有機エレクトロルミネッセンス素
子は多くの場合整流性があるため、ＯＬＥＤ（有機発光
ダイオード）と呼ばれることがあり、図ではダイオード
の記号を用いている。図示の例では、ＴＦＴ２のソース
Ｓを基準電位（接地電位）とし、ＯＬＥＤの陰極ＫはＶ
ｄｄ（電源電位）に接続される一方、陽極ＡはＴＦＴ２
のドレインＤに接続されている。一方、ＴＦＴ１のゲー
トＧは走査線Ｘに接続され、ソースＳはデータ線Ｙに接
続され、ドレインＤは保持容量Ｃｓ及びＴＦＴ２のゲー
トＧに接続されている。
【００１８】ＰＸＬを動作させるために、まず、走査線
Ｘを選択状態とし、データ線Ｙに輝度情報を表すデータ
電位Ｖｄａｔａを印加すると、ＴＦＴ１が導通し、保持
容量Ｃｓが充電又は放電され、ＴＦＴ２のゲート電位は
データ電位Ｖｄａｔａに一致する。走査線Ｘを非選択状
態とすると、ＴＦＴ１がオフになり、ＴＦＴ２は電気的
にデータ線Ｙから切り離されるが、ＴＦＴ２のゲート電
位は保持容量Ｃｓによって安定に保持される。ＴＦＴ２
を介して有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤに
流れる電流は、ＴＦＴ２のゲート／ソース間電圧Ｖｇｓ
に応じた値となり、ＯＬＥＤはＴＦＴ２から供給される
電流量に応じた輝度で発光し続ける。
Ｘを選択状態とし、データ線Ｙに輝度情報を表すデータ
電位Ｖｄａｔａを印加すると、ＴＦＴ１が導通し、保持
容量Ｃｓが充電又は放電され、ＴＦＴ２のゲート電位は
データ電位Ｖｄａｔａに一致する。走査線Ｘを非選択状
態とすると、ＴＦＴ１がオフになり、ＴＦＴ２は電気的
にデータ線Ｙから切り離されるが、ＴＦＴ２のゲート電
位は保持容量Ｃｓによって安定に保持される。ＴＦＴ２
を介して有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤに
流れる電流は、ＴＦＴ２のゲート／ソース間電圧Ｖｇｓ
に応じた値となり、ＯＬＥＤはＴＦＴ２から供給される
電流量に応じた輝度で発光し続ける。
【００１９】上述したように、図３に示した画素ＰＸＬ
の回路構成では、一度Ｖｄａｔａの書き込みを行えば、
次に書き換えられるまで一フレームの間、ＯＬＥＤは一
定の輝度で発光を継続する。このような画素ＰＸＬを図
４のようにマトリクス状に多数配列すると、アクティブ
マトリクス型表示装置を構成することができる。図４に
示すように、本表示装置は、画素ＰＸＬを選択するため
の走査線Ｘ１乃至ＸＮと、画素ＰＸＬを駆動するための
輝度情報（データ電位Ｖｄａｔａ）を与えるデータ線Ｙ
とがマトリクス状に配設されている。走査線Ｘ１乃至Ｘ
Ｎは走査線駆動回路２１に接続される一方、データ線Ｙ
はデータ線駆動回路２２に接続される。走査線駆動回路
２１によって走査線Ｘ１乃至ＸＮを順次選択しながら、
データ線駆動回路２２によってデータ線ＹからＶｄａｔ
ａの書き込みを繰り返すことにより、所望の画像を表示
することができる。単純マトリクス型の表示装置では、
各画素ＰＸＬに含まれる発光素子は、選択された瞬間に
のみ発光するのに対し、図１２に示したアクティブマト
リクス型表示装置では、書き込み終了後も各画素ＰＸＬ
の有機エレクトロルミネッセンス素子が発光を継続する
ため、単純マトリクス型に比べ有機エレクトロルミネッ
センス素子のピーク輝度（ピーク電流）を下げられるな
どの点で、とりわけ大型高精細のディスプレイでは有利
となる。
の回路構成では、一度Ｖｄａｔａの書き込みを行えば、
次に書き換えられるまで一フレームの間、ＯＬＥＤは一
定の輝度で発光を継続する。このような画素ＰＸＬを図
４のようにマトリクス状に多数配列すると、アクティブ
マトリクス型表示装置を構成することができる。図４に
示すように、本表示装置は、画素ＰＸＬを選択するため
の走査線Ｘ１乃至ＸＮと、画素ＰＸＬを駆動するための
輝度情報（データ電位Ｖｄａｔａ）を与えるデータ線Ｙ
とがマトリクス状に配設されている。走査線Ｘ１乃至Ｘ
Ｎは走査線駆動回路２１に接続される一方、データ線Ｙ
はデータ線駆動回路２２に接続される。走査線駆動回路
２１によって走査線Ｘ１乃至ＸＮを順次選択しながら、
データ線駆動回路２２によってデータ線ＹからＶｄａｔ
ａの書き込みを繰り返すことにより、所望の画像を表示
することができる。単純マトリクス型の表示装置では、
各画素ＰＸＬに含まれる発光素子は、選択された瞬間に
のみ発光するのに対し、図１２に示したアクティブマト
リクス型表示装置では、書き込み終了後も各画素ＰＸＬ
の有機エレクトロルミネッセンス素子が発光を継続する
ため、単純マトリクス型に比べ有機エレクトロルミネッ
センス素子のピーク輝度（ピーク電流）を下げられるな
どの点で、とりわけ大型高精細のディスプレイでは有利
となる。
【００２０】図５は、図３に示した画素ＰＸＬの断面構
造を模式的に表している。但し、図示を容易にするた
め、ＯＬＥＤとＴＦＴ２のみを表している。ＯＬＥＤ
は、陽極Ａ、有機層１０及び陰極Ｋを順に重ねたもので
ある。陽極Ａは画素毎に分離しており、例えば金属から
なり、基本的に光反射性である。陰極Ｋは画素間で共通
接続されており、極薄の金属層からなり、基本的に光透
過性である。その上に保護用の透明導電膜１２を、本発
明に従って、スパッタリングにより成膜する。かかる構
成を有するＯＬＥＤの陽極Ａ／陰極Ｋ間に順方向の電圧
（１０Ｖ程度）を印加すると、電子や正孔等キャリアの
注入が起こり、発光が上面の陰極Ｋ側から取り出され
る。ＯＬＥＤの動作は、陽極Ａから注入された正孔と陰
極Ｋから注入された電子により形成された励起子による
発光と考えられる。
造を模式的に表している。但し、図示を容易にするた
め、ＯＬＥＤとＴＦＴ２のみを表している。ＯＬＥＤ
は、陽極Ａ、有機層１０及び陰極Ｋを順に重ねたもので
ある。陽極Ａは画素毎に分離しており、例えば金属から
なり、基本的に光反射性である。陰極Ｋは画素間で共通
接続されており、極薄の金属層からなり、基本的に光透
過性である。その上に保護用の透明導電膜１２を、本発
明に従って、スパッタリングにより成膜する。かかる構
成を有するＯＬＥＤの陽極Ａ／陰極Ｋ間に順方向の電圧
（１０Ｖ程度）を印加すると、電子や正孔等キャリアの
注入が起こり、発光が上面の陰極Ｋ側から取り出され
る。ＯＬＥＤの動作は、陽極Ａから注入された正孔と陰
極Ｋから注入された電子により形成された励起子による
発光と考えられる。
【００２１】一方、ＴＦＴ２はガラス等からなる基板１
の上に形成されたゲート電極２と、その上面に重ねられ
たゲート絶縁膜３と、このゲート絶縁膜３を介してゲー
ト電極２の上方に重ねられた半導体薄膜４とからなる。
この半導体薄膜４は例えば多結晶シリコン薄膜からな
る。ＴＦＴ２はＯＬＥＤに供給される電流の通路となる
ソースＳ、チャネルＣｈ及びドレインＤを備えている。
チャネルＣｈは丁度ゲート電極２の直上に位置する。こ
のボトムゲート構造のＴＦＴ２は層間絶縁膜５により被
覆されており、その上にはソース電極６及びドレイン電
極７が形成されている。これらの上には別の層間絶縁膜
９を介して前述したＯＬＥＤが成膜されている。
の上に形成されたゲート電極２と、その上面に重ねられ
たゲート絶縁膜３と、このゲート絶縁膜３を介してゲー
ト電極２の上方に重ねられた半導体薄膜４とからなる。
この半導体薄膜４は例えば多結晶シリコン薄膜からな
る。ＴＦＴ２はＯＬＥＤに供給される電流の通路となる
ソースＳ、チャネルＣｈ及びドレインＤを備えている。
チャネルＣｈは丁度ゲート電極２の直上に位置する。こ
のボトムゲート構造のＴＦＴ２は層間絶縁膜５により被
覆されており、その上にはソース電極６及びドレイン電
極７が形成されている。これらの上には別の層間絶縁膜
９を介して前述したＯＬＥＤが成膜されている。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上面光取り出し型の有機エレクトロルミネッセンス素子
において、上部陰極の上に透明導電膜をスパッタリング
で成膜する際、成膜初期のスパッタ電力を低く抑え、且
つ順次電力を上昇させることにより、生産に耐え得る処
理時間で、下地の有機層へのダメージを低減したスパッ
タ成膜が可能になる。有機層へのスパッタダメージが低
減できるので、リーク電流の発生が少なく信頼性の高い
上面光取り出し型有機エレクトロルミネッセンス素子を
工業的に作製することができる。
上面光取り出し型の有機エレクトロルミネッセンス素子
において、上部陰極の上に透明導電膜をスパッタリング
で成膜する際、成膜初期のスパッタ電力を低く抑え、且
つ順次電力を上昇させることにより、生産に耐え得る処
理時間で、下地の有機層へのダメージを低減したスパッ
タ成膜が可能になる。有機層へのスパッタダメージが低
減できるので、リーク電流の発生が少なく信頼性の高い
上面光取り出し型有機エレクトロルミネッセンス素子を
工業的に作製することができる。
【図１】本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素
子の製造方法を示す工程図である。
子の製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素
子の他の実施の形態を示す模式的な部分断面図である。
子の他の実施の形態を示す模式的な部分断面図である。
【図３】本発明に係る表示装置の一画素分を示す等価回
路図である。
路図である。
【図４】本発明に係る表示装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】本発明に係る表示装置の構造を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来の下面光取り出し型有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を示す模式的な断面図である。
ッセンス素子を示す模式的な断面図である。
【図７】従来の上面光取り出し型有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を示す模式的な断面図である。
ッセンス素子を示す模式的な断面図である。
１・・・ガラス基板、１０・・・有機層、１２・・・透
明導電膜、１３・・・絶縁膜・・・、Ａ・・・陽極、Ｋ
・・・陰極
明導電膜、１３・・・絶縁膜・・・、Ａ・・・陽極、Ｋ
・・・陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 貴之 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB05 BA06 BB07 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA00 FA01
Claims (18)
- 【請求項１】 陽極と、陰極と、両者の間に保持された
有機層とからなり、前記有機層は該陽極から供給される
正孔と該陰極から供給される電子との再結合によって発
光する発光層を含んでいる有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造方法であって、 基板の上に陽極を形成する陽極形成工程と、 該陽極の上に有機層を形成する有機層形成工程と、 該有機層の上に該発光が透過可能な厚みで陰極を形成す
る陰極形成工程と、 該陰極を被覆するように透明導電膜をスパッタリングで
成膜する透明導電膜形成工程とからなり、 前記透明導電膜形成工程は、成膜の初期にはスパッタリ
ングに要する電力を低く設定し、成膜の進行に応じて該
電力を高く設定することを特徴とする有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記透明導電膜形成工程は、成膜の初期
にはスパッタリングに要する電力を０．４Ｗ／ｃｍ２未
満に設定し、成膜の進行に応じて該電力を０．４Ｗ／ｃ
ｍ２以上に設定することを特徴とする請求項１記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記透明導電膜形成工程は、成膜の進行
に伴って該電力を段階的に高く設定すること特徴とする
請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製
造方法。 - 【請求項４】 前記透明導電膜形成工程は、成膜の進行
に伴って該電力を連続的に高く上げていくことを特徴と
する請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子
の製造方法。 - 【請求項５】 前記透明導電膜形成工程は、Ｉｎ−Ｚｎ
−Ｏ系の透明導電膜を成膜することを特徴とする請求項
１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方
法。 - 【請求項６】 前記透明導電膜形成工程は、Ｉｎ−Ｚｎ
−Ｏ系の透明導電膜を室温で成膜することを特徴とする
請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製
造方法。 - 【請求項７】 陽極と、陰極と、両者の間に保持された
有機層とからなり、前記有機層は該陽極から供給される
正孔と該陰極から供給される電子との再結合によって発
光する発光層を含んでいる有機エレクトロルミネッセン
ス素子であって、 基板の上に陽極を形成し、該陽極の上に有機層を形成
し、該有機層の上に該発光が透過可能な厚みで陰極を形
成し、該陰極を被覆するように透明導電膜をスパッタリ
ングで成膜した積層構造を有し、 前記透明導電膜は、該陰極と接する下方部分がスパッタ
リングに要する電力を低く設定して成膜されたものであ
り、陰極と接しない上方部分が該電力を高く設定して成
膜されたものであることを特徴とする有機エレクトロル
ミネッセンス素子。 - 【請求項８】 前記透明導電膜は、成膜の初期にはスパ
ッタリングに要する電力を０．４Ｗ／ｃｍ２未満に設定
し、成膜の進行に応じて該電力を０．４Ｗ／ｃｍ２以上
に設定して成膜されたものであることを特徴とする請求
項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項９】 前記透明導電膜は、成膜の進行に伴って
該電力を段階的に高く設定して成膜されたものであるこ
と特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 - 【請求項１０】 前記透明導電膜は、成膜の進行に伴っ
て該電力を連続的に高く上げて成膜されたものであるこ
とを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子。 - 【請求項１１】 前記透明導電膜は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系
からなることを特徴とする請求項７記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子。 - 【請求項１２】 前記透明導電膜は、室温で成膜された
Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系からなることを特徴とする請求項１１
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項１３】 画素を選択するための走査線と、画素
を駆動するための輝度情報を与えるデータ線とが基板の
上にマトリクス状に配設され、 各画素は、供給される電流量に応じて発光する有機エレ
クトロルミネッセンス素子と、走査線によって制御され
且つデータ線から与えられた輝度情報を画素に書き込む
機能を有する第一の能動素子と、該書き込まれた輝度情
報に応じて該有機エレクトロルミネッセンス素子に供給
する電流量を制御する機能を有する第二の能動素子とを
含む表示装置において、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰
極と、両者の間に保持された有機層とからなり、前記有
機層は該陽極から供給される正孔と該陰極から供給され
る電子との再結合によって発光する発光層を含んでお
り、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、該基板の上
に陽極を形成し、該陽極の上に有機層を形成し、該有機
層の上に該発光が透過可能な厚みで陰極を形成し、該陰
極を被覆するように透明導電膜をスパッタリングで成膜
した積層構造を有し、 前記透明導電膜は、該陰極と接する下方部分がスパッタ
リングに要する電力を低く設定して成膜されたものであ
り、陰極と接しない上方部分が該電力を高く設定して成
膜されたものであることを特徴とする表示装置。 - 【請求項１４】 前記透明導電膜は、成膜の初期にはス
パッタリングに要する電力を０．４Ｗ／ｃｍ２未満に設
定し、成膜の進行に応じて該電力を０．４Ｗ／ｃｍ２以
上に設定して成膜されたものであることを特徴とする請
求項１３記載の表示装置。 - 【請求項１５】 前記透明導電膜は、成膜の進行に伴っ
て該電力を段階的に高く設定して成膜されたものである
こと特徴とする請求項１３記載の表示装置。 - 【請求項１６】 前記透明導電膜は、成膜の進行に伴っ
て該電力を連続的に高く上げて成膜されたものであるこ
とを特徴とする請求項１３記載の表示装置。 - 【請求項１７】 前記透明導電膜は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系
からなることを特徴とする請求項１３記載の表示装置。 - 【請求項１８】 前記透明導電膜は、室温で成膜された
Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系からなることを特徴とする請求項１７
記載の表示装置。
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