JP2003338386A

JP2003338386A - 電気光学装置およびその製造方法、ならびに電子機器

Info

Publication number: JP2003338386A
Application number: JP2002146436A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Takei; 周一武井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】対向する電極間に発光層を備えた電気光学表
示装置において、表示特性の劣化などの経時的な信頼
性、耐湿性を向上させる。【解決手段】画素電極２３の上層に正孔注入／輸送層
７０を設け、その上層に有機ＥＬ層６０を設け、その上
層にバッファ層２２２を介して陰極５０を設ける。陰極
５０は、希土類元素金属からなる第１陰極層５０ａの上
層にＡｌ金属などからなる第２陰極層５０ｂが積層され
た構成を用いる。希土類元素金属は、仕事関数がアルカ
リ土類金属と同等であり、酸素・水分などとの反応性が
低く安定性を有するので、経時的な信頼性や耐湿性を向
上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学装置およ
びその製造方法、ならびに電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エレクトロルミネッセンス（以
下、ＥＬと略記する）表示装置などの電気光学装置にお
いては、基板上に複数の回路素子、陽極、ＥＬ物質など
の電気光学物質、陰極などが積層された構成を具備して
いるものがある。具体的には、発光物質を含む発光層を
陽極および陰極の電極層で挟んだ構成を具備しており、
陽極側から注入された正孔と、陰極側から注入された電
子とを蛍光能を有する発光層内で再結合し、励起状態か
ら失括する際に発光する現象を利用している。

【０００３】例えば、有機ＥＬ物質を用いたＥＬ表示装
置においては、有機ＥＬ膜と直接界面を形成して電子注
入の役割を果たす陰極材料として、仕事関数が比較的小
さいＣａ（カルシウム）金属およびＣａ合金などのアル
カリ土類金属やアルカリ金属が用いられている。このＣ
ａ金属などは、反応性が強く、常温で容易に酸化され、
水分などとも化学反応を起こしやすい。そのため製造時
には、低湿の不活性ガス雰囲気で蒸着され、そのあとＡ
ｌ（アルミニウム）などの金属膜を蒸着して保護層を形
成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の陰極構成では、Ｃａ金属などに比べて仕事関
数の大きいＡｌを電極構成に加えるため、電子注入の効
率が低下するという問題があった。さらに、Ａｌなどの
金属膜にピンホールなどの欠陥が存在すると、そこから
酸素や水分などが浸入してＣａ金属などの化学反応が進
行し、やがて陰極材料としての特性が失われ、表示特性
を劣化させるという問題があった。そのため、きわめて
欠陥の少ない金属膜を形成するためにＡｌなどの蒸着工
程の品質管理を厳正に行う必要があったので、非常に製
造コストが高いものについてしまうという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであって、表示特性の劣化などの経時的な信頼性、耐
湿性を向上させることができる電気光学装置および製造
方法、ならびにそのような電気光学装置を備えた電子機
器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の電気光学装置は、対向する電極間に発光
層を備えた電気光学装置であって、一方の前記電極が、
希土類元素金属により形成されてなることを特徴とす
る。このような電気光学装置によれば、アルカリ土類金
属やアルカリ金属に比べて化学的に安定で、電子注入を
行う陰極材料としても仕事関数が適切な範囲にある希土
類元素金属を一方の電極に用いるから、該一方の電極は
化学的に安定である。したがって、酸素や水分などから
保護するための保護層を設ける必要がないか、設けると
してもある程度の欠陥を許容できる保護層でよいから、
製造コストを削減できる。また、経時的な信頼性、耐湿
性に優れた電気光学装置を提供できる。

【０００７】また、このような電気光学装置によれば、
一方の電極を希土類元素金属が反射性を有するまでの膜
厚で形成することにより、希土類元素金属だけで反射電
極を構成することができる。したがって、そのようにす
れば、反射性を付与するために別材料を蒸着するなどの
工程が不要となり、製造コストを削減することができ
る。さらに、仕事関数が大きい別材料を蒸着しなくてよ
いので、電極特性を向上できる。

【０００８】ここで、希土類元素金属とは、単一の希土
類元素からなる金属または希土類元素を主成分とする合
金を意味するものとする。単一金属とするか合金とする
かは、必要な性能・コストなどから適宜選択してよい。
なお、一般に希土類元素とは、きわめてよく似た性質を
備える、Ｓｃ（スカンジウム）・Ｙ（イットリウム）お
よびランタノイド諸元素の計１７の元素の総称である。
ただし、Ｐｍ（プロメチウム）は天然には安定同位体が
存在せず、当然ながら本発明では除外される。

【０００９】また本発明の電気光学装置は、先に記載の
電気光学装置であり、前記一方の電極は、アルカリ土類
金属またはアルカリ金属（以下、アルカリ土類金属な
ど、と略称する）、前記希土類元素金属が順次積層され
た電極層を備えることを特徴とする。

【００１０】このような電気光学装置によれば、一方の
電極は、アルカリ土類金属など、希土類元素金属が順次
積層された電極層を備えるので、アルカリ土類金属など
は、より化学的に安定な希土類元素金属に覆われる。そ
のため、希土類元素金属が酸素・水分などの保護層の機
能を果たすため、発光層に向けて電子注入をするアルカ
リ土類金属などが、酸素・水分などから保護され、それ
らとの化学反応によって劣化することが防止される。な
お希土類元素金属は反射性を有するまでの膜厚で成形さ
れてもよく、保護層としてよりよい特性を出すために、
反射性を有するのに必要な膜厚以上としてもよいことは
言うまでもない。

【００１１】希土類元素金属は、仕事関数がアルカリ土
類金属などと近いので電極層全体としては、電子注入の
効率などの電極特性が、仕事関数が大きい金属、例えば
Ａｌなどを保護層として覆った電極構成を使用する場合
に比べて向上する。

【００１２】なお本発明において、アルカリ土類金属な
どには、単一のアルカリ土類金属またはアルカリ金属元
素からなる金属と、アルカリ土類金属またはアルカリ金
属元素を主成分とする合金を含むものとする。例えば、
本発明の電気光学装置に採用することができるアルカリ
土類金属などとしては、Ｃａ金属またはＣａを主成分と
する合金が挙げられる。Ｃａを主成分とする合金として
は、Ｃａとそれ以外のアルカリ土類（Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ
など）との合金が挙げられる。なお、特定元素を主成分
とする合金、とは、合金に含まれる特定元素の構成比率
が合金の成分構成の中で最大となっている合金のことを
言うものとする。

【００１３】また本発明の電気光学装置は、先に記載の
電気光学装置であり、前記一方の電極は、前記希土類元
素金属、アルカリ土類金属またはアルカリ金属、保護導
電層が順次積層された電極層を備えることを特徴とす
る。このような電気光学装置によれば、一方の電極に
は、希土類元素金属、アルカリ土類金属など、保護導電
層が順次積層されて、希土類元素金属がアルカリ土類金
属などに挟まれる。そのため、希土類元素金属にとって
は、保護導電層とアルカリ土類金属などが、酸素・水分
などに対する保護層の機能を果たすため、発光層に向け
て電子注入をする希土類元素金属が化学反応による劣化
から保護される。もし保護導電層を酸素・水分などが透
過したとしても、反応性が強いアルカリ土類金属などの
層で化学反応が起こって消費されるので、希土類元素金
属に酸素・水分が浸透する可能性をきわめて低く抑える
ことができる。

【００１４】保護導電層としては、電極の一部を構成す
るために電気導電性を備えて、酸素・水分などに対する
保護層を形成できる材質であればどのような材質を用い
てもよいが、例えば、Ａｌ金属またはＡｌ合金（以下、
Ａｌ金属、と略称する。）や銀（Ａｇ）またはＡｇ合金
などを採用することができる。

【００１５】また本発明の電気光学装置は、先に記載の
いずれかの電気光学装置であり、前記一方の電極が、積
層された複数の電極層を備え、該複数の電極層の少なく
とも１つの電極層が、積層順の上層に位置する少なくと
も１つの他の電極層によって覆われることが好ましい。
このような電気光学装置によれば、一方の電極の複数の
電極層のうちの少なくとも１つの電極層が、積層順の上
層に位置する少なくとも１つの他の電極層によって覆わ
れるから、少なくとも１つの他の電極層に適宜の材質を
選択することにより、例えば酸素・水分など、少なくと
も１つの電極層と化学反応を起こす可能性のある物質の
浸入を抑える保護層とすることができる。その結果、少
なくとも１つの電極層の劣化を防止することができる。

【００１６】また本発明の電気光学装置は、上に記載の
電気光学装置であり、前記複数の電極層の少なくとも１
つの電極層が、前記複数の電極層の中で、もっとも前記
発光層に近接した電極層であることが好ましい。このよ
うな電気光学装置によれば、一方の電極を構成する複数
の電極層のうちもっとも発光層に近接した電極層が、そ
れを覆う少なくとも１つの他の電極層によって保護さ
れ、劣化が防止されるから、発光層への通電特性を経時
的に良好に維持することができ、電気光学装置の表示性
能の信頼性が向上できる。

【００１７】本発明の電気光学装置の製造方法は、対向
する電極間に発光層を備えた電気光学装置の製造方法で
あって、前記発光層を形成する工程、希土類元素金属を
有する電極を形成する工程、を有することを特徴とす
る。このような電気光学装置の製造方法によれば、希土
類元素金属によって、発光層へ電子注入する電極を形成
するので、適切な電極特性を備えながら化学的に安定な
電極を形成することができる。また、希土類元素金属
を、反射性を有するまでの膜厚で形成すれば、発光層か
ら発生する光の反射部材を兼用した反射電極とすること
ができるので、製造工程を簡素化できる。

【００１８】また本発明の電気光学装置の製造方法は、
対向する電極間に発光層を備えた電気光学装置の製造方
法であって、一方の前記電極を、希土類元素金属によっ
て形成する工程、前記発光層を形成する工程、を有する
ことを特徴とする。このような電気光学装置の製造方法
によれば、まず化学的に安定な希土類元素金属を用いて
一方の電極を形成するから、その上に保護層を形成する
ことなく発光層を形成することができ、仕事関数の低い
希土類元素金属の上に発光層を積層した電気光学装置を
製造することができる。また、このような発光層の下層
にある一方の電極を反射電極とすれば、発光層の上方に
光を放射する電気光学装置を簡素に構成することができ
る。

【００１９】本発明の電子機器は、本発明の電気光学装
置を備えたことを特徴とする。このような電子機器とし
ては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワ
ープロ、パソコンなどの情報処理装置などを例示するこ
とができる。このように電子機器の表示部に、本発明の
表示装置を採用することによって、経時的な信頼性、耐
湿性に優れた電子機器を提供することが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下では、本発明に係る電気光学
装置およびその製造方法、ならびに電子機器の実施の形
態について、図面を参照して説明する。なお、係る実施
の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明
を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内
で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図におい
ては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさ
とするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてあ
る。

【００２１】〔第１の実施形態〕本発明の電気光学装置
の第１の実施形態として、電気光学物質の一例である電
界発光型物質、中でも有機エレクトロルミネッセンス
（ＥＬ）材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
図１は本実施形態に係るＥＬ表示装置の配線構造を示す
模式図である。

【００２２】図１に示すＥＬ表示装置１（電気光学装
置）は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Th
in Film Transistor、以下では、ＴＦＴと略記する）を
用いたアクティブマトリクス方式のＥＬ表示装置であ
る。

【００２３】このＥＬ表示装置１は、図１に示すよう
に、複数の走査線１０１…と、各走査線１０１に対して
直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２…と、
各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３…と
がそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１
０１…と信号線１０２…の各交点付近に、画素領域Ａ…
が設けられている。

【００２４】信号線１０２には、シフトレジスタ、レベ
ルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備える
データ線駆動回路１００が接続されている。また、走査
線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備え
る走査線駆動回路８０が接続されている。

【００２５】さらに、画素領域Ａ各々には、走査線１０
１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチ
ング用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１
２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持
する保持容量１１３と、該保持容量１１３によって保持
された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ
１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０
３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動
電流が流れ込む画素電極２３（電極）と、この画素電極
２３と陰極５０（一方の電極）との間に挟み込まれた機
能層１１０とが設けられている。画素電極２３と陰極５
０と機能層１１０により、発光素子が構成されている。

【００２６】このＥＬ表示装置１によれば、走査線１０
１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態
になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１
１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆
動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、
駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３
から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を
介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これ
を流れる電流量に応じて発光する。

【００２７】次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の具体
的な態様を図２〜５を参照して説明する。図２はＥＬ表
示装置１の構成を模式的に示す平面図である。図３は図
２のＡ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図２のＣ−Ｄ線に沿
う断面図である。図５は図３の要部拡大断面図である。

【００２８】図２に示す本実施形態のＥＬ表示装置１
は、光透過性と電気絶縁性を備える基板２０と、図示略
のスイッチング用ＴＦＴに接続された画素電極が基板２
０上にマトリックス状に配置されてなる図示略の画素電
極域と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素
電極に接続される電源線１０３…と、少なくとも画素電
極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図中一点
鎖線枠内）とを具備して構成されている。また画素部３
は、中央部分の実表示領域４（図中二点鎖線枠内）と、
実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖
線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。

【００２９】実表示領域４には、それぞれ画素電極を有
する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向
に離間して配置されている。また、実表示領域４の図中
両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されてい
る。この走査線駆動回路８０、８０はダミー領域５の下
側に位置して設けられている。

【００３０】さらに実表示領域４の図中上側には、検査
回路９０が配置されている。この検査回路９０はダミー
領域５の下側に位置して設けられている。この検査回路
９０は、ＥＬ表示装置１の作動状況を検査するための回
路であって、例えば検査結果を外部に出力する不図示の
検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時の表示装置
の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成され
ている。

【００３１】走査線駆動回路８０および検査回路９０の
駆動電圧は、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０
（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）
を介して印加されている。また、これら走査線駆動回路
８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電
圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を司る所定のメイ
ンドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参
照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して
送信および印加されるようになっている。なお、この場
合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査
回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインド
ライバなどからの指令信号である。

【００３２】ＥＬ表示装置１は、図３および図４に示す
ように、基板２０と封止基板３０とが封止樹脂４０を介
して貼り合わされている。基板２０、封止基板３０およ
び封止樹脂４０とで囲まれた領域には、乾燥剤４５が挿
入されるとともに、窒素ガスが充填された窒素ガス充填
層４６が形成されている。

【００３３】基板２０および封止基板３０は、例えばガ
ラス、石英、プラスチックなどの光透過性と電気絶縁性
を有する板状部材を採用することができる。なお乾燥剤
４５に代えてゲッター剤を用いてもよい。また封止樹脂
４０は、例えば熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂から
なるものであり、特に熱硬化樹脂の一種であるエポキシ
樹脂よりなることが好ましい。ＥＬ表示装置１は、封止
基板３０を用いて乾燥剤４５を使用することにより高寿
命化を図った構成となっている。

【００３４】また、基板２０上には、画素電極２３を駆
動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１
が形成され、その上に機能層１１０が設けられている。
機能層１１０は、図５に示すように、画素電極２３と、
この画素電極２３から正孔を注入／輸送可能な正孔注入
／輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物
質を備える有機ＥＬ層６０（発光層）とがこの順に形成
されている。さらに有機ＥＬ層６０の上層には、有機Ｅ
Ｌ層６０に対して電子を注入し易くする緩衝層であるバ
ッファ層２２２を介して陰極５０が形成されている。

【００３５】このような正孔注入／輸送層７０を画素電
極２３と有機ＥＬ層６０の間に設けることにより、有機
ＥＬ層６０の発光効率、寿命などの素子特性が向上す
る。そして、有機ＥＬ層６０では、正孔注入／輸送層７
０から注入された正孔と、陰極１２からの電子とが結合
して蛍光を発生させる構成が形成されている。

【００３６】正孔注入／輸送層７０を形成するための材
料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロー
ル誘導体など、または、それらのドーピング体などが採
用できる。より具体的には、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳ
Ｓの一種であるバイトロン−ｐ（Bytron-p：バイエル社
製）などを好適に用いることができる。

【００３７】有機ＥＬ層６０を形成するための材料とし
ては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の
発光材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）
フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビ
ニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（Ｐ
Ｐ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニ
ルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポ
リメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン
系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料
に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色
素などの高分子系材料、例えば、ルブレン、ペリレン、
９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブ
タジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等
の低分子材料をドープして用いることができる。

【００３８】陰極５０は、図３〜５に示すように、実表
示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備
え、それぞれを覆うように形成され、バッファ層２２２
の上層をなし、ほぼ矩形状の第１陰極層５０ａ（電極
層）と、第１陰極層５０ａより広い面積とされて第１陰
極層５０ａを覆うように形成されたほぼ矩形状の第２陰
極層５０ｂ（電極層）とからなる２層構造とされてい
る。

【００３９】第１陰極層５０ａは、電子注入効率を高め
るために仕事関数が小さく、かつ従来一般に採用されて
いるアルカリ土類金属またはアルカリ金属などと比べて
反応性が低く化学的に安定な希土類元素金属または希土
類元素金属を主成分とする希土類元素合金（以下、希土
類元素金属と略称する）を採用することができる。

【００４０】第１陰極層５０ａは、希土類元素金属を蒸
発源とする蒸着法、または希土類元素金属のターゲット
材を用いたスパッタリング法、あるいは希土類元素を含
有する有機ガスを反応性ガスとして用いるＣＶＤ法など
により、希土類元素金属を、反射性を有するまでの膜厚
に成膜して形成する。このため、第１陰極層５０ａは有
機ＥＬ層６から発光する光を下方に反射する反射電極を
構成している。

【００４１】なお、反射性を有するまでの膜厚は、金属
の種類によって多少異なるが、一例を挙げれば、イッテ
ルビウム（Ｙｂ）では、１００ｎｍ以上の膜厚によって
反射性を有するものとなる。

【００４２】希土類元素金属はどれも似た性質を示すの
で、天然に安定同位体の存在しないＰｍを除けば採用す
ることが可能である。例えば、表１に、希土類元素金属
の中からイットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリ
ウム（Ｃｅ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユロピウム（Ｅ
ｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、エ
ルビウム（Ｅｒ）、Ｙｂのそれぞれの仕事関数の値を示
した。また同じく表１に、参考のため、アルカリ金属で
あるリチウム（Ｌｉ）、アルカリ土類金属であるマグネ
シウム（Ｍｇ）、Ｃａ、さらにＩＩＩＢ族金属のＡｌ、
ＩＢ族金属の銀（Ａｇ）のそれぞれの仕事関数の値を示
した。

【表１】

【００４３】表１より分かるように、希土類元素金属の
仕事関数は、アルカリ土類金属やアルカリ金属の仕事関
数に近く、ＡｌやＡｇに比べて低いので、第１陰極層５
０ａとして好適である。

【００４４】また希土類元素金属はアルカリ金属やアル
カリ土類金属と比べると酸化されにくく、酸化の進行も
緩慢であり、水分などとの反応性も低いことが知られて
いる。一般的な傾向としては、希土類元素金属の中でも
原子番号が大きくなるほど化学的安定性に優れているこ
とが知られている。そこで、第１陰極層５０ａは、例え
ば希土類元素金属の一つであるＹｂ金属またはＹｂを主
成分とするＹｂ合金により構成することができる。Ｙｂ
合金としては、Ｙｂを主成分とするＹｂ以外の希土類元
素金属との合金を採用できる。

【００４５】第２陰極層５０ｂは、仕事関数は必ずしも
低い必要はないが、第１陰極層５０ａを覆うことによ
り、酸素・水分などの浸入を抑える保護層を形成するも
のである。第２陰極層５０ｂが反射性を備えていてもよ
いことは言うまでもないが、第１陰極層５０ａが反射性
を備えるから、反射性は必須ではない。したがって、第
２陰極層５０ｂには反射性を有するまでの膜厚は必要な
い。

【００４６】そのため、例えばＡｌ金属またはＡｌを主
成分とするＡｌ合金（以下、Ａｌ金属と略称する）によ
り構成されている。Ａｌ合金としては、例えば、Ａｌを
９７重量％、Ｃｒを３重量％含有するＡｌ−Ｃｒ合金が
好適に用いられる。この第２陰極層５０ｂは、Ａｌ金属
を蒸発源とする蒸着法、またはＡｌ金属のターゲット材
を用いたスパッタリング法、あるいはＡｌ金属含有有機
ガスを反応性ガスとして用いるＣＶＤ法などにより成膜
することができる。

【００４７】なお、ここでは第２陰極層５０ｂを形成す
るのにＡｌ金属を用いたが、Ａｌ以外の金属層、例え
ば、Ａｇ層、Ｍｇ−Ａｇ合金層などを用いても第２陰極
層５０ｂを形成しても同様の効果を得ることができる。

【００４８】ここで、第２陰極層５０ｂは、Ａｌ金属な
どの仕事関数が比較的高い金属を用いるため、第２陰極
層５０ｂを厚く構成すると陰極５０の電子注入特性が劣
ったものになる可能性があるが、本実施形態では、反射
性を有する必要がなく、第１陰極層５０ａに反応性の低
い希土類元素金属を用いるので、第２陰極層５０ｂは薄
くすることが可能である。また、ある程度ピンホールな
どの膜欠陥があってもよいものである。

【００４９】次に、実表示領域４に設けられた駆動用Ｔ
ＦＴ１２３の近傍の構成について、図５を参照して説明
する。図５は画素領域Ａを図２のＡ−Ｂ方向に沿った断
面を示している。図５に示すように、基板２０の表面に
は、ＳｉＯ₂を主体とする下地保護層２８１を下地とし
て、その上層にはシリコン層２４１が形成されている。
このシリコン層２４１の表面は、ＳｉＯ₂および／また
はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２によって覆わ
れている。なお、本明細書において、「主体」とする成
分とは、構成成分のうち最も含有率の高い成分を指すこ
ととする。

【００５０】そして、このシリコン層２４１のうち、ゲ
ート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領
域がチャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲ
ート電極２４２は図示略の走査線１０１の一部である。
一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２が形
成されたゲート絶縁層２８２の表面は、ＳｉＯ₂を主体
とする第１層間絶縁層２８３によって覆われている。

【００５１】また、シリコン層２４１のうち、チャネル
領域２４１ａのソース側には低濃度ソース領域２４１ｂ
および高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チ
ャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領
域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けら
れて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造とな
っている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓ
は、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわ
たって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソ
ース電極２４３に接続されている。このソース電極２４
３は、上述した電源線１０３（図１参照、図５において
はソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）
の一部として構成される。一方、高濃度ドレイン領域２
４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３
とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介し
て、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２
４４に接続されている。

【００５２】ソース電極２４３およびドレイン電極２４
４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えば
アクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８
４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４
は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、
ＳｉＯ₂などを用いることもできる。そして、ＩＴＯ（I
ndium Tin Oxide）からなる画素電極２３が、この第２
層間絶縁層２８４の面上に形成されるとともに、当該第
２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３
ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すな
わち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、
シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続
されている。

【００５３】なお、走査線駆動回路８０および検査回路
９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわ
ち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに
含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャ
ネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点
を除いて上記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされて
いる。

【００５４】画素電極２３が形成された第２層間絶縁層
２８４の表面は、画素電極２３と、例えばＳｉＯ₂など
の親液性材料を主体とする親液性制御層２５と、アクリ
ルやポリイミドなどからなる有機バンク層２２１とによ
って覆われている。そして、画素電極２３には親液性制
御層２５に設けられた開口部２５ａ、および有機バンク
２２１に設けられた開口部２２１ａの開口内部に、正孔
注入／輸送層７０と、有機ＥＬ層６０とが画素電極２３
側からこの順で積層されている。なお、本実施形態にお
ける親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有
機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなど
の材料と比べて親液性が高いことを意味するものとす
る。以上に説明した基板２０から第２層間絶縁層２８４
までの層は回路部１１を構成している。

【００５５】また本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラ
ー表示を行うべく、各有機ＥＬ層６０が、その発光波長
帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。
例えば、有機ＥＬ層６０として、発光波長帯域が赤色に
対応した赤色用有機ＥＬ層、緑色に対応した緑色用有機
ＥＬ層、青色に対応した青色用有機ＥＬ層６０とをそれ
ぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示
領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成
されている。また、各色表示領域の境界には、金属クロ
ムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブ
ラックマトリクス）が、有機バンク層２２１と親液性化
制御層２５との間に位置して形成されている。

【００５６】次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の
製造方法の一例について、図６〜１０を参照して説明す
る。なお、図６〜１０に示す各断面図は、図２中のＡ−
Ｂ線の断面図に対応しており、各製造工程順に示してい
る。

【００５７】まず、図６（ａ）に示すように、基板２０
の表面に、下地保護層２８１を形成する。次に、下地保
護層２８１上に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを
用いてアモルファスシリコン層５０１を形成した後、レ
ーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させ
てポリシリコン層とする。

【００５８】次いで、図６（ｂ）に示すように、ポリシ
リコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニング
し、島状のシリコン層２４１、２５１および２６１を形
成する。これらのうちシリコン層２４１は、表示領域内
に形成され、画素電極２３に接続される駆動用ＴＦＴ１
２３を構成するものであり、シリコン層２５１、２６１
は、走査線駆動回路８０に含まれるＰチャネル型および
Ｎチャネル型のＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）をそれぞれ
構成するものである。

【００５９】次に、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などに
より、シリコン層２４１、２５１および２６１、下地保
護層２８１の全面に厚さが約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシ
リコン酸化膜によって、ゲート絶縁層２８２を形成す
る。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を
形成する際には、シリコン層２４１、２５１および２６
１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン
層とすることができる。

【００６０】また、シリコン層２４１、２５１および２
６１にチャネルドープを行う場合には、例えば、このタ
イミングで約１×１０¹²ｃｍ^-2のドーズ量でボロンイオ
ンを打ち込む。その結果、シリコン層２４１、２５１お
よび２６１は、不純物濃度（活性化アニール後の不純物
にて算出）が約１×１０¹⁷ｃｍ^-3の低濃度Ｐ型のシリコ
ン層となる。

【００６１】次に、Ｐチャネル型ＴＦＴ、Ｎチャネル型
ＴＦＴのチャネル層の一部にイオン注入選択マスクを形
成し、この状態でリンイオンを約１×１０¹⁵ｃｍ^-2のド
ーズ量でイオン注入する。その結果、パターニング用マ
スクに対してセルフアライン的に高濃度不純物が導入さ
れて、図７（ｃ）に示すように、シリコン層２４１及び
２６１中に高濃度ソース領域２４１Ｓおよび２６１Ｓ並
びに高濃度ドレイン領域２４１Ｄおよび２６１Ｄが形成
される。

【００６２】次に、図６（ｃ）に示すように、ゲート絶
縁層２８２の表面全体に、ドープドシリコンやシリサイ
ド膜、或いはアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜と
いう金属膜からなるゲート電極形成用導電層５０２を形
成する。この導電層５０２の厚さは概ね５００ｎｍ程度
である。その後、パターニング法により、図６（ｄ）に
示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成す
るゲート電極２５２、画素用ＴＦＴを形成するゲート電
極２４２、Ｎチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成する
ゲート電極２６２を形成する。また、駆動制御信号導通
部３２０（３５０）、陰極電源配線の第１層１２１も同
時に形成する。なお、この場合、駆動制御信号導通部３
２０（３５０）はダミー領域５に配設するものとされて
いる。

【００６３】続いて、図６（ｄ）に示すように、ゲート
電極２４２，２５２および２６２をマスクとして用い、
シリコン層２４１，２５１および２６１に対してリンイ
オンを約４×１０¹³ｃｍ^-2のドーズ量でイオン注入す
る。その結果、ゲート電極２４２，２５２および２６２
に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、
図７（ｃ）および（ｄ）に示すように、シリコン層２４
１および２６１中に低濃度ソース領域２４１ｂおよび２
６１ｂ、並びに低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび２６
１ｃが形成される。また、シリコン層２５１中に低濃度
不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄが形成される。

【００６４】次に、図７（ｅ）に示すように、Ｐチャネ
ル型の駆動回路用ＴＦＴ２５２以外の部分を覆うイオン
注入選択マスク５０３を形成する。このイオン注入選択
マスク５０３を用いて、シリコン層２５１に対してボロ
ンイオンを約１．５×１０¹⁵ｃｍ^-2のドーズ量でイオン
注入する。結果として、Ｐチャネル型駆動回路用ＴＦＴ
を構成するゲート電極２５２もマスクとして機能するた
め、シリコン層２５２中にセルフアライン的に高濃度不
純物がドープされる。従って、低濃度不純物領域２５１
Ｓおよび２５１Ｄはカウンタードープされ、Ｐ型チャネ
ル型の駆動回路用ＴＦＴのソース領域およびドレイン領
域となる。

【００６５】次いで、図７（ｆ）に示すように、基板２
０の全面にわたって第１層間絶縁層２８３を形成すると
ともに、フォトリソグラフィ法を用いて当該第１層間絶
縁層２８３をパターニングすることによって、各ＴＦＴ
のソース電極およびドレイン電極に対応する位置にコン
タクトホールＣを形成する。

【００６６】次に、図７（ｇ）に示すように、第１層間
絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タ
ンタルなどの金属からなる導電層５０４を形成する。こ
の導電層５０４の厚さは概ね２００ｎｍないし８００ｎ
ｍ程度である。この後、導電層５０４のうち、各ＴＦＴ
のソース電極およびドレイン電極が形成されるべき領域
２４０ａ、駆動電圧導通部３１０（３４０）が形成され
るべき領域３１０ａ、陰極電源配線の第２層が形成され
るべき領域１２２ａを覆うようにパターニング用マスク
５０５を形成するとともに、当該導電層５０４をパター
ニングして、図８（ｈ）に示すソース電極２４３、２５
３、２６３、ドレイン電極２４４、２５４、２６４を形
成する。

【００６７】次いで、図８（ｉ）に示すように、これら
が形成された第１層間絶縁層２８３を覆う第２層間絶縁
層２８４を、例えばアクリル系樹脂などの高分子材料に
よって形成する。この第２層間絶縁層２８４は、約１〜
２μｍ程度の厚さに形成されることが望ましい。なお、
ＳｉＮ、ＳｉＯ₂により第２層間絶縁膜を形成する事も
可能であり、ＳｉＮの膜厚としては２００ｎｍ、ＳｉＯ
₂の膜厚としては８００ｎｍに形成することが望まし
い。

【００６８】次いで、図８（ｊ）に示すように、第２層
間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２
４４に対応する部分をエッチングにより除去してコンタ
クトホール２３ａを形成する。その後、基板２０の全面
を覆うようにＩＴＯなどの透明電極材料からなる透明導
電膜を形成する。そして、この透明導電膜をパターニン
グすることにより、図９（ｋ）に示すように、第２層間
絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイ
ン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時
に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する、な
お、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパター
ン２６を総称して画素電極２３としている。

【００６９】ダミーパターン２６は、第２層間絶縁層２
８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされ
ている。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置
され、実表示領域に形成されている画素電極２３の形状
とほぼ同一の形状を有している。もちろん、表示領域に
形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であっ
てもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少な
くとも上記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位
置するものも含むものとする。

【００７０】次いで、図９（ｌ）に示すように、画素電
極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁膜
上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、
画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性
制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）にお
いて画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。
逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６にお
いては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層
となって正孔移動が生じないものとされている。

【００７１】次いで、図９（ｌ）に示すように、親液性
制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に
位置して形成された凹状部にＢＭを形成する。具体的に
は、親液性制御層２５の上記凹状部に対して、金属クロ
ムを用いスパッタリング法にて成膜する。

【００７２】次いで、図９（ｍ）に示すように、親液性
制御層２５の所定位置、詳しくは上記ＢＭを覆うように
有機バンク層２２１を形成する。具体的な有機バンク層
の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド
樹脂などのレジストを溶媒に溶かしたものを、スピンコ
ート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布
して有機質層を形成する。なお、有機質層の構成材料
は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチン
グなどによってパターニングし易いものであればどのよ
うなものでもよい。

【００７３】次いで、有機質層をフォトリソグラフィ技
術などにより同時にエッチングして、有機質物のバンク
開口部２２１ａを形成し、開口部２２１ａに壁面を備え
た有機バンク層２２１を形成する。なお、この場合、有
機バンク層２２１は少なくとも上記駆動制御信号導通部
３２０の上方に位置するものを含むものとされる。

【００７４】次いで、有機バンク層２２１の表面に、親
液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本
実施形態においてはプラズマ処理工程により、各領域を
形成するものとしている。具体的には、該プラズマ処理
工程は、予備加熱工程と、有機バンク層２２１の上面お
よび開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極
面２３ｃ、親液性制御層２５の上面を親液性にする親イ
ンク化工程と、有機バンク層の上面および開口部の壁面
を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とを具備し
ている。

【００７５】すなわち、基材（バンクなどを含む基板２
０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次
いで親インク化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガ
スとするプラズマ処理（Ｏ₂プラズマ処理）を行う。次
いで、撥インク化工程として大気雰囲気中で４フッ化メ
タンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ₄プラズマ処
理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された
基材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が
所定箇所に付与されることとなる。

【００７６】なお、このＣＦ₄プラズマ処理において
は、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２
５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材
料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であ
るＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂などはフッ素に対する親和性に乏し
いため、親インク化工程で付与された水酸基がフッ素基
で置換されることがなく、親液性が保たれる。

【００７７】次いで、図１０（ｎ）に示す正孔注入／輸
送層７０を形成するべく正孔注入／輸送層形成工程が行
われる。正孔注入／輸送層形成工程では、インクジェッ
ト法により、正孔注入／輸送層材料を含む組成物インク
を電極面２３ｃ上に吐出した後に、乾燥処理および熱処
理を行い、電極２３上に正孔注入／輸送層７０を形成す
る。なお、この正孔注入／輸送層形成工程以降は、正孔
注入／輸送層７０および有機ＥＬ層６０の酸化を防止す
べく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰
囲気で行うことが好ましい。

【００７８】例えば、インクジェットヘッド（図示略）
に正孔注入／輸送層材料を含む組成物インクを充填し、
インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５
に形成された上記開口部２５ａ内に位置する電極面２３
ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２
０）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当た
りの液量が制御された液滴を電極面２３ｃに吐出する。
次に、吐出後の液滴を乾燥処理して組成物インクに含ま
れる極性溶媒を蒸発させることにより、正孔注入／輸送
層７０が形成される。

【００７９】組成物インクとしては、例えば、ポリエチ
レンジオキシチオフェンなどのポリチオフェン誘導体
と、ポリスチレンスルホン酸などの混合物を、イソプロ
ピルアルコールなどの極性溶媒に溶解させたものを用い
ることができる。ここで、吐出された液滴は、親インク
処理された電極面２３ｃ上に広がり、親液性制御層２５
の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥インク
処理された有機バンク層２２１の上面では、液滴がはじ
かれて付着しない。従って、液滴が所定の吐出位置から
はずれて有機バンク層２２１の上面に吐出されたとして
も、該上面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が
親液性制御層２５の開口部２５ａ内に転がり込む。な
お、正孔注入／輸送層７０の材料としては、例えば、ポ
リエチレンジオキシチオフェンなどのポリチオフェン誘
導体とポリスチレンスルホン酸などの混合物を用いるこ
とができる。

【００８０】次いで、図１０（ｎ）に示すように、有機
ＥＬ層６０を形成すべく発光層形成工程が行われる。発
光層形成工程では、上記と同様のインクジェット法によ
り、発光層用材料を含む組成物インクを正孔注入／輸送
層７０上に吐出した後に乾燥処理および熱処理して、有
機バンク層２２１に形成された開口部２２１ａ内に有機
ＥＬ層６０を形成する。

【００８１】発光層形成工程では、正孔注入／輸送層７
０の再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる
組成物インクの溶媒として、正孔注入／輸送層７０に対
して不溶な無極性溶媒を用いる。この発光層形成工程と
しては、例えばインクジェットヘッド（図示略）に、青
色（Ｂ）発光層の材料を含有する組成物インクを充填
し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを絶縁層（親液
性制御層）２５の開口部２５ａ内に位置する正孔注入／
輸送層７０に対向させ、インクジェットヘッドと基材と
を相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液
量が制御された液滴として吐出し、この液滴を正孔注入
／輸送層７０上に吐出する。

【００８２】有機ＥＬ層６０を構成する発光材料として
は、ポリフルオレン系誘導体、ポリフェニレン誘導体、
ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリ
レン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、ある
いはこれらの高分子材料に、例えば、ルブレン、ペリレ
ン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニ
ルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリド
ンなどをドープすることにより用いることができる。一
方、無極性溶媒としては、正孔注入／輸送層７０に対し
て不溶なものが好ましく、例えば、シクロヘキシルベン
ゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、
テトラメチルベンゼンなどを用いることができる。

【００８３】吐出された液滴は、正孔注入／輸送層７０
上に広がって親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満た
される。その一方で、撥インク処理された有機バンク層
２２１上面では、液滴が弾かれて付着しない。これによ
り、液滴が所定の吐出位置からはずれて有機バンク層２
２１上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れる
ことがなく、液滴が上記親液性制御層２５の開口部２５
ａ内に転がり込み、さらに有機バンク層２２１の開口部
２２１ａ内に吐出・充填される。次いで、吐出後の液滴
を乾燥処理することにより組成物インクに含まれる無極
性溶媒を蒸発させ、有機ＥＬ層６０が形成される。な
お、各色の有機ＥＬ層６０は、それぞれ各色表示領域
Ｒ、Ｇ、Ｂ（図５参照）に対応して液滴が滴下される。

【００８４】ここで、正孔注入／輸送層７０、有機ＥＬ
層６０をそれぞれインクジェットプロセスにより形成す
るが、この際、インクジェットヘッドは発光ドット間の
ピッチにより傾き方向を制御している。

【００８５】次いで、図１０（ｎ）に示すように、有機
ＥＬ層６０上にバッファ層２２２を形成する。本実施形
態においては、上述した有機ＥＬ層６０の各色毎に異な
る構成成分のバッファ層を蒸着により成膜している。

【００８６】次いで、図１０（ｏ）に示すように、陰極
５０を形成すべく陰極層形成工程が行われる。この陰極
層形成工程においては、バッファ層２２２および有機バ
ンク層２２１の全面に、陰極５０となる第１陰極層５０
ａおよび第２陰極層５０ｂを順次積層する。

【００８７】まず、第１陰極層５０ａを成膜する。より
具体的には、希土類元素金属を蒸発源とする蒸着法、ま
たは希土類元素金属のターゲット材を用いたスパッタリ
ング法、あるいは希土類元素金属を含有する有機ガスを
反応性ガスとして用いるＣＶＤ法などを用いる。第１陰
極層５０ａは、実表示領域４およびダミー領域５を完全
に覆うように形成するので、その占有面積はこれら実表
示領域４及びダミー領域５の総面積より広い面積とな
る。

【００８８】次いで、第２陰極層５０ｂを成膜する。よ
り具体的には、Ａｌ金属を蒸発源とする蒸着法、または
Ａｌ金属のターゲット材を用いたスパッタリング法、あ
るいはＡｌ含有有機ガスを反応性ガスとして用いるＣＶ
Ｄ法などを用いる。第２陰極層５０ｂは、実表示領域４
およびダミー領域５を覆っているＣａ陰極層５０ａを完
全に覆うように形成するので、その占有面積は第１陰極
層５０ａより広い面積となる。

【００８９】以上により、実表示領域４およびダミー領
域５を覆うように形成された第１陰極層５０ａと第１陰
極層５０ａを覆うように形成された第２陰極層５０ｂと
からなる２層構造の陰極５０を形成することができる。
なお、Ａｌ金属に代えて、例えば、Ａｇ、Ｍｇ−Ａｇ合
金などの陰極材料を用いる場合も同様に形成することが
できる。

【００９０】最後に、図１０（ｏ）に示すように、封止
基板３０を形成すべく封止工程を行う。この封止工程で
は、封止基板３０の内側に乾燥剤４５を挿入しつつ、該
封止基板３０と基板２０とを接着剤４０にて封止する。
なお、この封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウムなど
の不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。以上のよ
うな製造方法により、本実施形態に係るＥＬ表示装置１
を得ることができる。なお本実施形態に係るＥＬ表示装
置１は、機能層１１０で発光させられた光を第１陰極層
５０ａによって基板２０側に反射させて出射するタイプ
の装置である。

【００９１】本実施形態のＥＬ表示装置１によれば、第
１陰極層５０ａを、アルカリ土類金属やアルカリ金属に
比べて酸化されにくく、水分などとの反応性も低いた
め、化学反応による劣化の進行が遅いという特性を備え
るとともに、アルカリ土類金属やアルカリ金属と同等程
度の低い仕事関数を有する希土類元素金属で形成するか
ら、表示性能を損なうことなく、表示特性の劣化などの
経時的な信頼性や耐湿性を向上させることができるとい
う利点がある。

【００９２】また、第１陰極層５０ａを覆うように第２
陰極層５０ｂを設けて保護層を形成するので、第１陰極
層５０ａの化学反応の原因ともなる酸素や水分などの浸
入をより確実に防ぐことができ、その結果、一層の信頼
性向上が図れる利点がある。また、第１陰極層５０ａ自
体でも信頼性が向上しているので、第２陰極層５０ｂの
膜厚は比較的薄くてよく、ピンホールなどの膜欠陥を比
較的許容できる。したがって第２陰極層５０ｂの膜厚を
薄くできるから、製造コストを低減することができると
いう利点がある。

【００９３】また、第１陰極層５０ａは、反射性を有す
るまで膜厚を有する希土類元素金属を用いるから、第１
陰極層５０ａによって反射電極が構成でき、第２陰極層
５０ｂは必ずしも反射性を備えなくても反射電極を備え
る必要がない。したがって第２陰極層５０ｂは反射性を
有するまでの膜厚以下で成膜することができる。

【００９４】なお、上記の説明では、陰極５０は、実表
示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備
えるとして説明したが、少なくとも実表示領域４内の有
機ＥＬ層６０…を覆うように設けられていれば、実表示
領域４およびダミー領域５の総面積より狭くてもよい。

【００９５】なお、上記の説明では、第１陰極層５０ａ
の上層に第２陰極層５０ｂを設けている例で説明した
が、第１陰極層５０ａに用いる希土類元素金属の経時の
信頼性が得られれば、第２陰極層５０ｂを省略してもよ
い。希土類元素金属自身が優れた化学的安定性を有する
場合、または封止基板３０などによる封止性能が高い場
合は、そのような構成をとることができる。そのように
すれば、第２陰極層５０ｂを省略できるので製造コスト
を低減することができるという利点がある。

【００９６】次に本実施形態の変形例を説明する。本変
形例では、以上に説明したＥＬ表示装置１において、第
１陰極層５０ａをアルカリ土類金属またはアルカリ金属
で形成し、第２陰極層５０ｂを希土類元素金属で形成し
たものであり、それ以外は上記に説明したの同じ構成を
備える。その際、上記と同様に、希土類元素金属は反射
性を有するまでの膜厚を備えるように構成する。ここ
で、アルカリ土類金属は例えばＣａ金属が、アルカリ金
属は例えばＬｉ金属が採用できる。また希土類元素金属
は上記と同様のものが採用できる。その製造方法は第１
陰極層５０ａ、第２陰極層５０ｂを成膜する材料が異な
るのみで、上記と同様の方法が採用できる。

【００９７】このような構成によれば、まず第２陰極層
５０ｂによって反射性を有する反射電極を構成すること
ができる。第２陰極層５０ｂは、化学的安定性を有する
希土類元素金属を用いるので、化学的安定性が劣る材質
で構成された第１陰極層５０ａの保護層として機能する
ことができる。

【００９８】さらに、本変形例の構成によれば、第２陰
極層５０ｂを構成する希土類元素金属の仕事関数が第１
陰極層５０ａに用いる材料並に低く、Ａｌ金属などより
も格段に低い値を有するものであるから、陰極５０の全
体としての電子注入効率を格段に向上させることができ
るという一層すぐれた利点がある。

【００９９】〔第２の実施形態〕次に本発明の電気光学
装置の第２の実施形態としてのＥＬ表示装置１について
説明する。本実施形態は第１の実施形態に対して、その
陰極５０の構成のみが異なっており、その他は同一の構
成を備えるものである。そこで、以下では共通部分の説
明は同一の符号を付して省略する。図１１は本実施形態
に係るＥＬ表示装置１の要部拡大図であり、図１のＡ−
Ｂに沿う断面の駆動用ＴＦＴ１２３近傍を示している。

【０１００】本実施形態において、陰極５０は、図１１
に示すように、バッファ層２２２の上層をなし、ほぼ矩
形状の第１陰極層５００ａ（電極層）と、第１陰極層５
００ａより広い面積とされて第１陰極層５００ａを覆う
ように形成されたほぼ矩形状の第１陰極保護層５００ｂ
（電極層）と、第１陰極保護層５００ｂより広い面積と
されて第１陰極保護層５００ｂを覆うように形成された
ほぼ矩形状の第２陰極層５００ｃ（電極層）からなる３
層構造とされている。なお第１陰極層５００ａは、少な
くとも実表示領域４内の有機ＥＬ層６０…を覆うことが
できれば、実表示領域４およびダミー領域５の総面積よ
り広い面積でも狭い面積でもよい。

【０１０１】第１陰極層５００ａは、電子注入効率を高
めるために仕事関数が小さいアルカリ土類金属またはア
ルカリ金属で構成される。例えばＣａ金属やＬｉ金属な
どを採用することができる。

【０１０２】第１陰極保護層５００ｂは、希土類元素金
属を、反射性を有するまでの膜厚に成膜して設ける。こ
のため、第１陰極保護層５００ｂは機能層１１０が発光
するとその光を下方に反射する反射電極を構成してい
る。希土類元素金属は第１の実施形態で採用できるもの
はどれでも採用することができる。第２陰極層５００ｃ
は、第１の実施形態の第２陰極層５０ｂと同様のものを
設ける。

【０１０３】第１陰極層５００ａ、第１陰極保護層５０
０ｂおよび第２陰極層５００ｃは、それぞれを構成する
元素金属または元素金属を主成分とする元素合金（以
下、元素金属と略称する）を蒸発源とする蒸着法、また
は元素金属のターゲット材を用いたスパッタリング法、
あるいは元素を含有する有機ガスを反応性ガスとして用
いるＣＶＤ法などにより、それぞれ成膜して形成する。

【０１０４】このような構成は、第１の実施形態におい
て説明した製造工程のうち陰極そう形成工程において、
バッファ層２２２の上層に第１陰極層５００ａを成膜し
て形成したあと、その上層に第１陰極保護層５００ｂを
成膜して形成し、さらにその上層に第２陰極層５００ｃ
を成膜して形成することにより容易に製造することがで
きる。

【０１０５】このような構成によれば、第１陰極保護層
５００ｂによって、第１陰極層５００ａを酸素や水分と
の反応から保護することができ、しかも仕事関数の範囲
が同等な希土類金属により第１陰極保護層５００ｂを形
成するので、陰極５０の電子注入特性を損なうことがな
い。また、第１陰極保護層５００ｂは第２陰極層５００
ｃにより保護される。

【０１０６】したがって、本実施形態のＥＬ表示装置１
においても、上述した第１実施形態のＥＬ表示装置１と
同様の効果を奏することができる。さらに、第１陰極層
５００ａは２重に保護されているので、経時のより高い
信頼性を得ることができるという効果を奏する。またさ
らに、希土類金属のうち、比較的化学的安定性の劣るも
のを採用した場合でも高い経時の信頼性を得ることがで
きるという利点がある。

【０１０７】次に、本実施形態の変形例を説明する。本
変形例では、陰極５０を上記と同様の３層構造とする
が、第１陰極層５００ａには反射性を有するまでの膜厚
に成膜された希土類元素金属を用い、第１陰極保護層５
００ｂにはアルカリ土類金属などを用いる構成とする。

【０１０８】このような構成によれば、化学反応性に富
むアルカリ土類金属などを第１陰極層５００ａに用いる
ので、万一、第２陰極層５００ｃを透過して酸素や水分
が浸入した場合でも、第１陰極保護層５００ｂを透過す
る際に化学反応を起こして吸収される。その結果、バッ
ファ層２２２と接触して有機ＥＬ層６０に電子注入を行
う第１陰極層５００ａは損なわれずに保護されるもので
ある。

【０１０９】したがって、経時の表示特性や信頼性を向
上することができる。また、第２陰極層５００ｃの膜厚
を厚くしたり、膜欠陥を厳正に抑える成膜を行ったりす
る必要がないという利点がある。

【０１１０】〔第３の実施形態〕次に本発明の電気光学
装置の第３の実施形態としてのＥＬ表示装置１について
説明する。本実施形態は第１、２の実施形態に対して、
画素電極２３、正孔注入／輸送層７０、有機ＥＬ層６
０、陰極５０の積層順序を反転し、基板２０側から、陰
極５０、有機ＥＬ層６０、正孔注入／輸送層７０、画素
電極２３の順序で積層する構成とした点が異なり、その
他は同一の構成を備えるものである。そこで、以下では
共通部分の説明は同一の符号を付して省略する。図１２
は、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の要部拡大図であ
り、図１のＡ−Ｂに沿う断面の駆動用ＴＦＴ１２３近傍
を示している。

【０１１１】本実施形態においては、第１の実施形態に
おける画素電極２３に代えて、陰極５０が設けられてい
る。陰極５０は、反射性を有するまでの膜厚で成膜され
た希土類元素金属によって構成される。希土類元素金属
は、上記第１の実施形態で述べたのと同じものが採用で
きる。

【０１１２】陰極５０の上層には有機ＥＬ層６０、正孔
注入／輸送層７０、画素電極２３が順次成膜されて発光
層および対向する電極が形成される。画素電極２３は実
表示領域４およびダミー領域５を覆っているか、少なく
とも内の有機ＥＬ層６０…を覆うように設けられてい
る。それぞれの材質は上記第１の実施形態で述べたのと
同じものが採用できる。特に、画素電極２３としては、
ＩＴＯの他に同じく透明性と常温の成膜性に優れるＩＸ
Ｏを用いてもよい。

【０１１３】このような構成は、上記第１の実施形態で
説明した製造工程において、コンタクトホール２３ａを
形成したあと、ＩＴＯの形成に代えて、陰極５０を形成
し、さらに、正孔注入／輸送層形成工程、発光層形成工
程のそれぞれに代えて、発光層形成工程、正孔注入／輸
送層形成工程を順次行い、次いで画素電極２３を形成す
ることによって、製造することができる。その際、陰極
５０は水分に対しても安定な希土類元素を用いるので、
陰極５０の直後に保護層を設ける必要がなく、発光層形
成工程、正孔注入／輸送層形成工程をインクジェットな
どの水液を用いるプロセスによって製造することができ
るから、効率的な製造を実現できるという効果を奏す
る。

【０１１４】本実施形態では、有機ＥＬ層６０から発光
する光は陰極５０で反射して図示上方に放射され、画素
電極２３を透過して封止基板３０から外部に放射される
タイプの装置が構成される。したがって、回路部１１と
基板２０は透明性を備えていなくともよい。また、駆動
用ＴＦＴ１２３の位置は、図１２に示すように有機バン
ク層２２１の下とは限らず、回路部１１のどこに設けら
れていてもよい。

【０１１５】以上に述べたように本実施形態によれば、
希土類金属を陰極５０に用いることによって、基板上方
に光を放射するタイプのＥＬ表示装置を、陰極５０を基
板側に設けた装置として容易に構成することができると
いう利点がある。

【０１１６】なお、上記の説明では、陰極５０の上層に
は有機ＥＬ層６０が設けられるとして説明したが、その
間にバッファ層２２２を設けてもよいことは言うまでも
ない。

【０１１７】〔第４の実施形態〕以下、第１、２または
３の実施形態のＥＬ表示装置を備えた電子機器の具体例
について図１３に基づき説明する。図１３（ａ）は、携
帯電話の一例を示した斜視図である。図１３（ａ）にお
いて、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００
１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１３（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視
図である。図１３（ｂ）において、符号１１００は時計
本体を示し、符号１１０１は前記のＥＬ表示装置を用い
た表示部を示している。図１３（ｃ）は、ワープロ、パ
ソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図
である。図１３（ｃ）において、符号１２００は情報処
理装置、符号１２０１はキーボードなどの入力部、符号
１２０２は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部、符号１
２０３は情報処理装置本体を示している。

【０１１８】図１３（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電
子機器は、前記の第１、２または３の実施形態のＥＬ表
示装置を用いた表示部を備えたものであり、先の第１、
２または３の実施形態のＥＬ表示装置の特徴を有するの
で、表示特性、信頼性が向上するとともに、製造コスト
が低減された電子機器となる。これらの電子機器を製造
するには、第１、２または３の実施形態のＥＬ表示装置
１を、携帯電話、携帯型情報処理装置、腕時計型電子機
器などの各種電子機器の表示部に組み込むことにより製
造される。

【０１１９】なお上記の説明を通じて、希土類金属は反
射性を有するまでの膜厚で形成される例で説明したが、
光透過性を有する膜厚で形成しておき、反射性が必要な
場合は他の材料によって反射性膜を形成してもよいこと
は言うまでもない。

【０１２０】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る電気
光学装置によれば、発光層を挟む対向する一方の電極に
希土類元素金属を備えるので、酸素や水分などによる化
学反応を低減することができるので、表示特性の劣化な
どの経時的な信頼性、耐湿性を向上することができると
いう効果を奏する。さらに、本発明に係る電気光学装置
によれば、化学的安定性が高く、水分との反応性が低い
希土類元素金属を一方の電極に用いるので、基板上にそ
の一方の電極を形成し、その上層に発光層を設ける構成
が容易に実現でき、発光層から放射する光を基板とは反
対側に放射するタイプの電気光学装置を容易に実現でき
るという効果を奏する。本発明に係る電気光学装置の製
造方法によれば、上記のような電気光学装置を容易に製
造することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の、ＥＬ表示装置の
配線構造を示す模式図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の、ＥＬ表示装置の
構成を模式的に示す平面図である。

【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図５】図３の要部拡大断面図である。

【図６】本発明の第１の実施形態の、ＥＬ表示装置の
製造方法を説明する工程図である。

【図７】図６に続く本発明にの第１の実施形態の、Ｅ
Ｌ表示装置の製造方法を説明する工程図である。

【図８】図７に続く本発明の第１の実施形態の、ＥＬ
表示装置の製造方法を説明する工程図である。

【図９】図８に続く本発明の第１の実施形態の、ＥＬ
表示装置の製造方法を説明する工程図である。

【図１０】図９に続く本発明の第１の実施形態の、Ｅ
Ｌ表示装置の製造方法を説明する工程図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態の、ＥＬ表示装置
の構成の要部を示す拡大断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態の、ＥＬ表示装置
の構成の要部を示す拡大断面図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態の電子装置を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ＥＬ表示装置（電気光学装置）２０基板２３画素電極（電極）５０陰極（一方の電極）５０ａ、５００ａ第１陰極層（電極層）５０ｂ、５００ｃ第２陰極層（電極層）６０有機ＥＬ層（発光層）７０正孔注入／輸送層１１０機能層５００ｂ第１陰極保護層（電極層）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する電極間に発光層を備えた電気光
学装置であって、一方の前記電極が、希土類元素金属により形成されてな
ることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】前記一方の電極は、アルカリ土類金属ま
たはアルカリ金属、前記希土類元素金属が順次積層され
た電極層を備えることを特徴とする請求項１に記載の電
気光学装置。
【請求項３】前記一方の電極は、前記希土類元素金
属、アルカリ土類金属またはアルカリ金属、保護導電層
が順次積層された電極層を備えることを特徴とする請求
項１に記載の電気光学装置。
【請求項４】前記一方の電極が、積層された複数の電
極層を備え、該複数の電極層の少なくとも１つの電極層
が、積層順の上層に位置する少なくとも１つの他の電極
層によって覆われたことを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の電気光学装置。
【請求項５】前記複数の電極層の少なくとも１つの電
極層が、前記複数の電極層の中で、もっとも前記発光層
に近接した電極層であることを特徴とした請求項４に記
載の電気光学装置。
【請求項６】対向する電極間に発光層を備えた電気光
学装置の製造方法であって、前記発光層を形成する工程、希土類元素金属を有する電
極を形成する工程、を有することを特徴とする電気光学
装置の製造方法。
【請求項７】対向する電極間に発光層を備えた電気光
学装置の製造方法であって、一方の前記電極を、希土類元素金属によって形成する工
程、前記発光層を形成する工程、を有することを特徴と
する電気光学装置の製造方法。
【請求項８】請求項１〜５のいずれかに記載の電気光
学装置を備えたことを特徴とする電子機器。