JP2004063408A

JP2004063408A - Electro-optical device and manufacturing method of the same, and electronic device

Info

Publication number: JP2004063408A
Application number: JP2002223371A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kobayashi; 小林　英和
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP4411828B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electro-optical device having a long life and keeping brightness of a light emitting substance without deteriorating light emitting property while restraining the elution of an anode like a transparent electrode due to an acidic substance, and to provide a manufacturing method of the same and an electronic device. <P>SOLUTION: An intermediate layer 75, for restraining the elution of the positive electrode 23 due to the acidic substance contained in a hole implanting layer 70, is arranged between the anode electrode 23 (transparent electrode) and the hole implanting layer. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機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、正孔注入層、ＥＬ物質などの電気光学物質で形成される発光層、また、陰極などが積層され、それらを封止基板によって基板との間に挟んで封止した構成を具備しているものがある。具体的には、ガラス基板等の透明基板上に、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ_２）、等の透明導電材料からなる陽極（透明電極）と、ポリチオフェン誘導体（以下、ＰＥＤＯＴと略記する）のドーピング体からなる正孔注入層と、Ａｌｑ_３等の発光物質からなる発光層と、Ａｌ等の高融点金属材料や金属化合物からなる陰極とを順次積層したものである。このような電気光学装置においては、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が、蛍光能を有する発光層内で再結合し、励起状態から失活する際に発光する現象を利用している。
【０００３】
この電気光学装置の正孔注入層を構成しているＰＥＤＯＴのドーピング体には、ＰＥＤＯＴにＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）をドープしたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが採用され、そ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多い。
このＰＳＳは、強い酸性材料であり、ＰＳＳがドープされたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは強酸性（ｐＨ＝１．３程度）を示すので、陽極上に正孔注入層のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを積層形成すると、陽極の一部が溶出、侵食され、陽極の溶解、浸食反応によって中和された界面が形成される。この界面においては、陽極とＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが混合され、ＰＳＳのスルホン酸基と陽極とが絡み合って密着し、渾然一体となった接合状態となる。
このように陽極とＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの界面を密着させた接合状態にすることで、陽極と正孔注入層との間においては、高い導電性が得られ、十分な電荷移動が行われるので、発光層は良好に発光する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の電気光学装置においては、強酸性のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳによって透明電極の一部が溶出し、溶出された透明電極の金属イオンが発光層中に拡散することで、発光特性の悪化、発光物質の輝度の低下及び電気光学装置の短寿命化を招いてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、酸性物質による透明電極等の陽極の溶解を抑制しつつ、発光特性を悪化させることなく、発光物質の輝度を維持し、長寿命化となる電気光学装置及びその製造方法、並びに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】
前記課題を解決するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、透明電極上に酸性物質を含む層を形成する電気光学装置の製造方法であって、前記透明電極上に、前記酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成し、前記中間層上に前記層を形成することを特徴としている。
上記の方法によれば、透明電極上に酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成し、その後、中間層上に酸性物質を含む層を形成するので、透明電極の溶解と、溶解に起因する透明電極の溶出を抑制することが可能となる。なお、上記における「酸性物質を含む層」とは、例えば、電気光学装置である有機ＥＬ装置においては、一対の電極間に形成される機能層のいずれかの層を意味する。即ち、酸性物質を含むか、もしくは酸性物質からなる層であれば、正孔注入層、正孔輸送層、有機ＥＬ層（発光層）、電気注入層、又は電気輸送層等の層のいずれかが適用され、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記中間層は、材料吐出法を用いて形成されることを特徴としている。
この方法によれば、材料吐出法によって中間層が形成されるので、一様な層膜を形成してから部分的に層膜を除去して所望の層を形成するという材料及び製造工程の無駄が低減され、製造コストを低減することができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置においては、一方が透明電極である対向する電極間に、酸性物質を含む層を有する電気光学装置であって、前記透明電極と前記層との間に、前記酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制するための中間層を備えることを特徴としている。
この装置によれば、透明電極上に酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成するので、透明電極の溶解と、溶解に起因する透明電極の溶出を抑制することが可能となる。
【０００９】
本発明の電気光学装置においては、前記中間層は、貴金属材料で形成されることを特徴としている。
この装置によれば、中間層は、貴金属材料で形成されるので、酸性物質による透明電極の溶解を防止する保護層としての機能を奏することが可能となる。
【００１０】
本発明の電気光学装置においては、前記中間層は、塩基材料で形成されることを特徴としている。
この装置によれば、中間層は、塩基材料で形成されるので、酸性物質を中間層で中和させ、透明電極の溶解を抑制する犠牲層としての機能を奏することが可能となる。
【００１１】
本発明の電気光学装置においては、前記透明電極は、金属酸化物であることを特徴としており、特に、前記金属酸化物は、インジウム錫酸化物であるか、もしくは、亜鉛を含有することが好ましい。
この装置によれば、透明電極が金属酸化物であるので、酸性物質による透明電極の溶解を抑制する中間層を好適に作用させることが可能となる。金属酸化物がインジウム錫酸化物であるか、もしくは、亜鉛を含有する場合は、特に中間層を好適に作用させることが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明の電子機器は、請求項３から８のいずれか一項の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
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。このような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、表示品質を向上させることができる電子機器を提供することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、本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。
【００１４】〔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ＥＬ材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
【００１５】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。
ＥＬ表示装置（電気光学装置）１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、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。
【００１６】図１に示すように、ＥＬ表示装置１は、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１０１…と信号線１０２…の各交点付近に、画素領域Ｘ…が設けられている。
【００１７】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。
【００１８】さらに、画素領域Ｘ各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２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ＴＦＴ１２３（駆動用電子素子）と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極２３（陽極電極）と、この陽極２３と陰極５０（陰極電極）との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。陽極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子が構成されている。
【００１９】このＥＬ表示装置１によれば、走査線１０１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１１３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から陽極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。そこで、発光はそれぞれ陽極２３…ごとにオン・オフを制御されるから、陽極２３は画素電極となっている。
【００２０】次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の具体的な態様を、図２〜４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線に沿う断面図であり、図４は、図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【００２１】図２に示すように、本実施形態のＥＬ表示装置１は、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２０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…（図１参照）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。
【００２２】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方向及び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が配置されている。該走査線駆動回路８０は、ダミー領域５の下側に位置して設けられている。
【００２３】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。該検査回路９０は、ダミー領域５の下側に位置して設けられている。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。
【００２４】走査線駆動回路８０及び検査回路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）及び駆動電圧導通部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及び検査回路９０への駆動制御信号及び駆動電圧は、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）及び駆動電圧導通部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及び検査回路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。
【００２５】ＥＬ表示装置１は、図３及び図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及び封止樹脂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、例えば窒素ガスなどの不活性ガスが充填された不活性ガス充填層４６が形成されている。
【００２６】基板２０は、封止側発光型のＥＬ表示装置の場合には、該基板２０の対向側である封止基板３０側から発光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミック、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００２７】また、基板側発光型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から発光を取り出す構成であるので、基板２０は、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、単純マトリックス駆動の場合、安価なソーダガラス基板が好適に用いられ、ＴＦＴ駆動の場合、無アルカリガラスが用いられる。
【００２８】封止基板３０は、例えば、電気絶縁性を有する板状部材を採用することができる。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。
【００２９】また、基板２０上には、陽極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、回路部１１の上部には、駆動用ＴＦＴ１２３…に接続されたそれぞれの陽極２３…が図２の表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂの位置に対応して形成されている。実表示領域４内の陽極２３…の上層には、機能層１１０が形成され、その上層には、陰極５０が形成されている。なお、回路部１１には、走査線駆動回路８０、検査回路９０、及びそれらを接続して駆動するための駆動電圧動通部３１０、３４０、３５０、駆動制御信号導通部３２０などが含まれている。
【００３０】次に機能層１１０の概略構成について、図５を参照して説明する。
図５は、本実施形態の機能層１１０の概略構成を説明するための概念図である。機能層１１０は、陽極２３と陰極５０に挟まれる多層構造を備えており、陽極２３側から順に、中間層７５、正孔注入層７０、有機ＥＬ層６０（発光層）、及び電子注入層５２とを備えており、特に、本発明では、陽極２３と正孔注入層７０との間に中間層７５を備えることを特徴としている。
【００３１】陽極２３は、印加された電圧によって、正孔を有機ＥＬ層６０に向けて注入する機能を有する。陽極２３を形成するための材料としては、光透過性と導電性を兼ね備えた公知の材料を採用することができる。例えば、金属酸化物が挙げられるが、特に、本実施形態では、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、もしくは、金属酸化物に亜鉛（Ｚｎ）を含有した材料、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー（登録商標））（出光興産社製）を採用する。
【００３２】中間層７５は、その上層に形成される層、即ち、本実施形態における正孔注入層７０が酸性の傾向を示す場合、正孔注入層７０を構成する酸性物質によって、下層に備えられた陽極２３が溶解により溶解することを防止する保護層としての機能を有する。中間層７５を形成するための材料としては、強酸性で、かつ、導電性を有する貴金属が採用できる。例えば、金（Ａｕ）が好適に用いられ、その他には、銀（Ａｇ）やプラチナ（Ｐｔ）などが挙げられる。
【００３３】正孔注入層７０は、特に、有機ＥＬ層６０の発光効率、寿命などの素子特性を向上させる機能を有する。正孔注入層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。例えば、ポリチオフェン誘導体では、ＰＥＤＯＴにＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）をドープしたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが採用できる。より具体的な一例を挙げれば、そ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。
【００３４】
また、正孔注入層に代えて正孔輸送層を形成しても良く、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしても良い。その場合、正孔輸送層７１を形成するための材料は、正孔を輸送できれば周知のどのような正孔輸送材料であっても良く、例えば、そのような材料として、アミン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、スターバスト系などに分類される有機材料が種々知られている。正孔注入層と正孔輸送層を両方形成する場合には、例えば、正孔輸送層の形成に先立って、正孔注入層を陽極側に形成し、その上に正孔輸送層を形成するのが好ましい。このように正孔輸送層を正孔注入層とともに形成することにより、駆動電圧の上昇を制御することができるとともに、駆動寿命（半減期）を長くすることが可能となる。
【００３５】有機ＥＬ層６０では、陽極２３から中間層７５と正孔注入層７０とを経て注入された正孔と、陰極５０からの注入された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。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（ＰＰ）、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、キナクリドン等の材料をドープして用いることもできる。
【００３６】陰極５０は、図３〜４に示すように、実表示領域４及びダミー領域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ている。陰極５０は、陽極２３の対向電極として、電子を有機ＥＬ層６０に注入する機能を備える。封止側発光型のＥＬ表示装置の場合は、有機ＥＬ層６０から発光する光を陰極５０側から取り出すので、光透過性を備える必要がある。この場合は、光透過性であって、仕事関数が低い材料から構成される。
【００３７】陰極５０を形成する材料としては、例えば、カルシウム金属又はカルシウムを主成分とする合金を有機ＥＬ層６０側に積層して第１の陰極層とし、該第１の陰極層の上層にアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金、もしくは銀又は銀−マグネシウム合金などを積層して第２の陰極層とした積層体を採用することができる。なお、第２の陰極層は、第１の陰極層を覆って、酸素や水分などとの化学反応から保護するとともに、陰極５０の導電性を高めるために設けられる。したがって、単層構造でも良く、また、金属材料に限るものではない。
【００３８】次に、実表示領域４に設けられた駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の構成について、図６〜９を参照して簡単に説明する。図６は、図１の画素領域Ｘの平面視模式図である。図７は、図６のＥ部におけるＦ−Ｇ方向に沿った断面図である。図８は、図６のＨ部におけるＩ−Ｊ方向に沿った断面図である。図９は、図６のＧ部におけるＬ−Ｍ方向に沿った断面図である。
【００３９】図６に示すように、画素領域Ｘでは、Ｅ部に駆動用ＴＦＴ１２３が、Ｈ部に保持容量１１３が、Ｋ部にスイッチング用ＴＦＴ１１２が形成され、それぞれ、図１に示すように、互いに接続され、走査線１０１、信号線１０２、ソース電極２４３（電源線１０３）とも接続されている。
【００４０】まず、機能層１１０を含む駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の構成を、図７を参照して簡単に説明する。
図７に示すように、基板２０の表面には、図示略のＳｉＯ_２を主体とする下地保護層を下地として、該下地保護層の上層にシリコン層２４１が形成されている。シリコン層２４１の表面は、ＳｉＯ_２及び／又は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。
【００４１】シリコン層２４１において、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、ＳｉＯ_２を主体とする第１層間絶縁層２８３によって覆われている。
【００４２】さらに、シリコン層２４１において、チャネル領域２４１ａのソース側にはソース領域２４１Ｓが、チャネル領域２４１ａのドレイン側には濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられている。ソース領域２４１Ｓ及びドレイン領域２４１Ｄには、濃度傾斜が設けられ、いわゆるＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）構造となっている。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２４３は、上述した電源線１０３（図１、６参照、図７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、ドレイン領域２４１Ｄ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２４３ｂを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００４３】ソース電極２４３及びドレイン電極２４４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２８４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、ＳｉＯ_２などを用いることもできる。そして、陽極２３が第２層間絶縁層２８４の面上に形成されるとともに、該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。即ち、陽極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１のドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００４４】陽極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面は、陽極２３と、図示略の例えばＳｉＯ_２などの親液性材料を主体とする親液性制御層と、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。図３、４に示すように、有機バンク層２２１…は、陽極２３…の間にその回りを取り囲むように２次元的に配置されており、機能層１１０…から上側に発光された光が、有機バンク層２２１によって仕切られる構成とされている。なお、本実施形態における親液性制御層の「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。
【００４５】なお、本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラー表示を行うべく構成されている。即ち、図２における光の三原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂごとに機能層１１０…に含まれる各有機ＥＬ層６０が、それぞれ三原色に対応して形成されている。即ち、有機ＥＬ層６０…が表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂごとに異なるだけなので、詳細の説明は省略する。
【００４６】保持容量１１３は、図８に示すように、ゲート電極２４２とソース電極２４３とが第１層間絶縁層２８３を介して対向することにより形成されている。
また、スイッチング用ＴＦＴ１１２は、図９に示すように、シリコン層２４１と同様の構成のシリコン層２５０によって、信号線１０２に接続するソース領域２５０Ｓ、ゲート絶縁層２８２を挟んで走査線１０１と対向するキャリア領域２５０ａ、コネクタ２６０を介してゲート電極２４２に接続するドレイン領域２５０Ｄから構成された、駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造を備えるスイッチング素子である。
【００４７】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１０を参照して説明する。図１０（ａ）〜（ｄ）に示す各断面図は、図６中のＦ−Ｇ線の断面図に対応しており、各製造工程順に示している。なお、以下の説明では、本発明に特に関係する工程、即ち、回路部１１が形成されたあとの工程を中心にして説明する。
【００４８】図１０（ａ）は、基板２０上に、駆動用ＴＦＴ１２３と信号線１０２などが適宜の方法によって形成された様子を示す。例えば、ポリシリコン層を形成し、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などを形成し、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン酸化膜によって、ゲート絶縁層２８２を形成し、シリコン層２４１などにイオン注入法により不純物をドープして、駆動用ＴＦＴ１２３などを形成し、金属膜によりゲート電極２４２などを形成し、それらの上層に第１層間絶縁層２８３を形成してからパターニングすることによって、コンタクトホール２４３ａ、２４３ｂなどを形成したものである。
【００４９】同時に、他の断面では、スイッチング用ＴＦＴ１１２、保持容量１１３が形成されていることは言うまでもないが、本質的な差異はないので、以下では本発明に関わりの深い駆動用ＴＦＴ１２３の近傍を例にとって説明することにする。
【００５０】次の工程では、図１０（ｂ）に示すように、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もしくはシリコン酸化膜などの無機材料によって形成する。さらに、第２層間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２４４に対応する部分を、例えば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。
【００５１】次に、図１０（ｃ）に示すように、第２層間絶縁層２８４の上に、陽極２３が形成される領域を空けて、有機バンク層２２１、２２１を形成する。具体的には、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してから、エッチングなどによってパターニングすることができる。しかし、印刷法又はインクジェット法（材料吐出法）によって、組成物インクを吐出・乾燥して形成すれば、パターンニングの工程が不要となり材料の無駄もなくなるから、より好ましい。
【００５２】次に、図１０（ｄ）に示すように、有機バンク層２２１、２２１間に、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と導通する陽極２３を形成する。
【００５３】また、同時に、ダミー領域のダミーパターンを形成する。なお、図３、４では、これら陽極２３、ダミーパターンを総称して陽極２３としている。ダミーパターンは、第２層間絶縁層２８４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。即ち、ダミーパターンは、島状に配置され、実表示領域４に形成されている陽極２３の形状とほぼ同一の形状を有している。
【００５４】次に、陽極２３の上層に機能層１１０を形成する。即ち、中間層７５、正孔注入層７０、有機ＥＬ層６０、電子注入層５２を順次成膜する。機能層１１０を形成した後、該機能層１１０、又は有機バンク層２２１などを覆う陰極５０を成膜する。機能層１１０、陰極５０は、印刷法又はインクジェット法、あるいは蒸着法などにより成膜することができる。
【００５５】特に、本発明の中間層７５の形成には、インクジェット法が好適に用いることができる。例えば、インクジェットヘッド（図示略）に中間層の組成物、例えば金を含有する液状材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを陽極面に対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）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陽極形成面に吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理して液状材料に含まれる溶媒又は液体を蒸発させることにより、中間層７５が形成される。中間層７５の材質を金とすると、中間層７５の成膜厚さは、基板側発光型のＥＬ表示装置の場合には、１〜３０ｎｍ程度が好ましく、封止側発光型のＥＬ表示装置の場合では、光透過性を保持するために１０ｎｍ以下とすることが好ましい。なお、この機能層１１０の形成工程以降は、正孔注入層７０、有機ＥＬ層６０及び電子注入層５２など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望ましい。
【００５６】さらに、図３、４に示すように、乾燥剤４５を内側に形成した封止基板３０を、封止樹脂４０を介して回路部１１上に取り付けて、回路部１１を封止する。その際、不活性雰囲気中で行うことにより、不活性ガス充填層４６が形成される。
【００５７】このように、中間層７５を形成することにより、例えば、ＩＴＯで形成された陽極２３は、強酸性のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳによって形成された正孔注入層７５の酸の影響、特にドーパントであるＰＳＳの影響を受けることがないので、溶解によって陽極２３の一部が溶解し、ＩＴＯの金属イオンが溶出することを防止することが可能となる。
【００５８】なお、上記の説明は、製造方法の概略を説明したものであり、インクジェット法によって成膜する際、成膜対象によっては吐出に先立って、例えばプラズマ処理などによって、親インク化工程、撥インク化工程を施すなどの周知の適宜処理を行うことは言うまでもない。また、インクジェット法によって重ねて成膜を行う際、下層の再溶解を防止するために、上層の液状材料の溶媒などに下層を溶解させないものを用いることは言うまでもない。
【００５９】さらに、上記の説明では、陽極２３と正孔注入層７０との間に中間層７５を設ける構成としたが、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明は、陽極２３の上層に中間層７５を設けることにより、通常、陽極２３の上層に形成される層が酸性を示す場合に、その層の酸によって陽極２３が溶解され、溶解することを防止するものであるので、中間層７５と接する上層に位置する層としては、正孔輸送層、有機ＥＬ層、電子注入層、又は電子輸送層のいずれかであっても構わない。
【００６０】〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、中間層７５を形成する材料として、強酸性で、かつ、導電性を有する貴金属を採用したが、本実施形態では、中間層を塩基性の材料によって形成することを特徴としている。
【００６１】本実施形態の中間層は、その上層に形成される層、例えば正孔注入層が酸性の傾向を示す場合、正孔注入層を構成する酸性物質によって、下層に備えられた陽極、例えばＩＴＯが溶解することを抑制する犠牲層としての機能を有する。即ち、正孔注入層がＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている場合、特に酸性を有するＰＳＳは、中間層の塩基によって中和されるので、陽極のＩＴＯの溶解と、溶解によるＩＴＯの金属イオンの溶出を抑制することが可能となる。
【００６２】本実施形態の中間層を形成するための材料としては、例えば、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ、ＫＯＨ、ＰｂＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２、アミン誘導体などの塩基、アルコキシカップリング剤のアルカリ金属、又はアルカリ土類金属の塩などが挙げられる。さらには、複数の水酸化物を混合した材料でも良い。また、中間層の形成方法は、第１の実施形態と同様に、インクジェット法が好適に用いられ、また、スピンコート、ディッピング、又はバーコートなども採用可能である。
【００６３】なお、上記の説明では、陽極としてＩＴＯを採用し、また正孔注入層としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを採用した場合を説明したが、本発明がこれらの材料に限定されないのは勿論である。例えば、陽極としてＩＺＯを採用することも可能であり、この場合、中間層を形成する材料としては、ＣｓＯＨ、ＫＯＨ、ＰｂＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２などの塩基、アルコキシカップリング剤のアルカリ金属、又はアルカリ土類金属の塩などが挙げられる。これらの塩基を安定に製膜するためにバインダーとしてポリビニルアルコールなど水溶性高分子を混入しても良い。
【００６４】〔第３の実施形態〕
以下、第１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１１に基づき説明する。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１１（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（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１１（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１１（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１２０３は情報処理装置本体を示している。
【００６５】図１１（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、前記の第１又は第２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、信頼性が向上した電子機器となる。
これらの電子機器を製造するには、第１又は第２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。
【００６６】
【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、透明電極上に酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成し、その後、中間層上に酸性物質を含む層を形成するので、透明電極の溶解と、溶解に起因する透明電極の溶出を抑制することが可能となる。
【００６７】また、本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る電気光学装置を備えるので本発明に係る電気光学装置と同様の効果を備えた電子機器となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である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の実施形態である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線に沿った断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態である機能層の概略構成を説明するための概念図である。
【図６】図１の画素領域Ｘの平面視模式図である。
【図７】図６のＥ部におけるＦ−Ｇ方向に沿った断面図である。
【図８】図６のＨ部におけるＩ−Ｊ方向に沿った断面図である。
【図９】図６のＧ部におけるＬ−Ｍ方向に沿った断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態であるＥＬ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３の実施形態の電子装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　　ＥＬ表示装置（電気光学装置）
２３　　　陽極（電極、透明電極）
５０　陰極（電極）
７０　正孔注入層（層）
７５　中間層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device, a method for manufacturing the same, and electronic equipment.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electro-optical device such as an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as organic EL) display device, a plurality of circuit elements, an anode, a hole injection layer, and an electro-optical material such as an EL material are formed on a substrate. There is a light emitting layer having a configuration in which a light emitting layer, a cathode, and the like are stacked, and these are sandwiched between a sealing substrate and a substrate. Specifically, indium tin oxide (Indium Tin Oxide: ITO), tin oxide (SnO) are formed on a transparent substrate such as a glass substrate. ₂ ), A hole injection layer made of a doped material of a polythiophene derivative (hereinafter abbreviated as PEDOT), and Alq. ₃ And a cathode made of a high melting point metal material such as Al or a metal compound. In such an electro-optical device, the holes injected from the anode side and the electrons injected from the cathode side recombine in the light emitting layer having a fluorescent ability and emit light when deactivated from the excited state. Utilize the phenomenon of doing.
[0003]
PEDOT: PSS in which PEDOT is doped with PSS (polystyrene sulfonic acid) is employed as a PEDOT-doped body constituting the hole injection layer of the electro-optical device, and one of them is Baytron-p (Bytron-p). : Bayer Co., Ltd.) and the like are often used preferably.
This PSS is a strongly acidic material, and PEDOT: PSS doped with PSS exhibits strong acidity (pH = about 1.3). Therefore, when PEDOT: PSS of the hole injection layer is formed on the anode, Is eluted and eroded, and a neutralized interface is formed by dissolution and erosion of the anode. At this interface, the anode and PEDOT: PSS are mixed, and the sulfonic acid group of the PSS and the anode are entangled and adhere to each other to form a completely integrated bonding state.
By setting the interface between the anode and the PEDOT: PSS to be in close contact with each other, high conductivity is obtained between the anode and the hole injection layer, and sufficient charge transfer is performed. The light emitting layer emits light well.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Meanwhile, in the above-described conventional electro-optical device, a part of the transparent electrode is eluted by the strongly acidic PEDOT: PSS, and the metal ions of the eluted transparent electrode are diffused into the light emitting layer. There has been a problem that the luminance of the luminescent material is reduced and the life of the electro-optical device is shortened.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and while suppressing dissolution of an anode such as a transparent electrode by an acidic substance, without deteriorating luminescence characteristics, maintaining luminance of the luminescent substance, and maintaining a long life. It is an object of the present invention to provide an electro-optical device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is a method for manufacturing an electro-optical device that forms a layer containing an acidic substance on a transparent electrode, wherein the acidic substance is formed on the transparent electrode. Forming an intermediate layer for suppressing the dissolution of the transparent electrode by the method described above, and forming the layer on the intermediate layer.
According to the above method, an intermediate layer for suppressing dissolution of the transparent electrode by an acidic substance is formed on the transparent electrode, and then, a layer containing an acidic substance is formed on the intermediate layer. Elution of the transparent electrode due to dissolution can be suppressed. Note that the “layer containing an acidic substance” in the above means, for example, in an organic EL device that is an electro-optical device, any layer of a functional layer formed between a pair of electrodes. That is, if the layer contains an acidic substance or is made of an acidic substance, any one of a layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, an organic EL layer (light emitting layer), an electric injection layer, and an electric transport layer. Is applied, but the present invention is not limited to this.
[0007]
In the method of manufacturing an electro-optical device according to the present invention, the intermediate layer is formed by using a material discharging method.
According to this method, since the intermediate layer is formed by the material discharge method, a uniform layer film is formed, and then the layer film is partially removed to form a desired layer. And the manufacturing cost can be reduced.
[0008]
Further, the electro-optical device according to the present invention is an electro-optical device having a layer containing an acidic substance between opposing electrodes, one of which is a transparent electrode, wherein the acidic electrode is provided between the transparent electrode and the layer. An intermediate layer for suppressing dissolution of the transparent electrode by a substance is provided.
According to this device, since the intermediate layer that suppresses the dissolution of the transparent electrode by the acidic substance is formed on the transparent electrode, the dissolution of the transparent electrode and the elution of the transparent electrode due to the dissolution can be suppressed. .
[0009]
In the electro-optical device according to the present invention, the intermediate layer is formed of a noble metal material.
According to this device, since the intermediate layer is formed of a noble metal material, it can function as a protective layer for preventing the transparent electrode from being dissolved by the acidic substance.
[0010]
The electro-optical device according to the present invention is characterized in that the intermediate layer is formed of a base material.
According to this device, since the intermediate layer is formed of the base material, it is possible to function as a sacrificial layer that neutralizes acidic substances with the intermediate layer and suppresses dissolution of the transparent electrode.
[0011]
In the electro-optical device according to the aspect of the invention, it is preferable that the transparent electrode is a metal oxide, and in particular, the metal oxide is indium tin oxide, or preferably contains zinc. .
According to this device, since the transparent electrode is a metal oxide, it is possible to suitably act on the intermediate layer that suppresses the dissolution of the transparent electrode by an acidic substance. When the metal oxide is indium tin oxide or contains zinc, the intermediate layer can be made to act particularly favorably.
[0012]
Further, an electronic apparatus according to the present invention includes the electro-optical device according to any one of claims 3 to 8.
Examples of such an electronic device include a mobile phone, a mobile information terminal, a clock, a word processor, an information processing device such as a personal computer, and the like. By employing the display device of the present invention for the display portion of such an electronic device, it is possible to provide an electronic device capable of improving display quality.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an electro-optical device, a method of manufacturing the same, and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the technical idea of the present invention. In each of the drawings described below, the scale of each layer and each member is different so that each layer and each member have a size recognizable in the drawings.
[First Embodiment]
As a first embodiment of the electro-optical device of the present invention, an EL display device using an electroluminescent material as an example of an electro-optical material, especially an organic EL material will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a wiring structure of an EL display device according to this embodiment.
An EL display device (electro-optical device) 1 is an active matrix type EL display device using thin film transistors (hereinafter abbreviated as TFTs) as switching elements.
As shown in FIG. 1, the EL display device 1 includes a plurality of scanning lines 101, a plurality of signal lines 102 extending in a direction orthogonal to each scanning line 101, and a plurality of signal lines 102. And a plurality of power supply lines 103 extending in parallel with each other, and a pixel area X is provided near each intersection of the scanning line 101 and the signal line 102.
The signal line 102 is connected to a data line drive circuit 100 including a shift register, a level shifter, a video line, and an analog switch. The scanning line 101 is connected to a scanning line driving circuit 80 including a shift register and a level shifter.
Further, each pixel region X holds a switching TFT 112 for supplying a scanning signal to a gate electrode via a scanning line 101 and a pixel signal shared from a signal line 102 via the switching TFT 112. Storage capacitor 113, a driving TFT 123 (driving electronic element) for supplying a pixel signal held by the storage capacitor 113 to a gate electrode, and an electrical connection to the power supply line 103 via the driving TFT 123. An anode 23 (anode electrode) into which a drive current flows from the power supply line 103 at times, and a functional layer 110 interposed between the anode 23 and the cathode 50 (cathode electrode) are provided. A light emitting element is constituted by the anode 23, the cathode 50, and the functional layer 110.
According to the EL display device 1, when the scanning line 101 is driven and the switching TFT 112 is turned on, the potential of the signal line 102 at that time is stored in the storage capacitor 113, and the state of the storage capacitor 113 is changed. , The on / off state of the driving TFT 123 is determined. Then, a current flows from the power supply line 103 to the anode 23 via the channel of the driving TFT 123, and further, a current flows to the cathode 50 via the functional layer 110. The functional layer 110 emits light according to the amount of current flowing therethrough. Therefore, since the light emission is controlled on / off for each of the anodes 23..., The anodes 23 are pixel electrodes.
Next, a specific mode of the EL display device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a plan view schematically illustrating the configuration of the EL display device 1. FIG. 3 is a sectional view taken along the line AB in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line CD in FIG.
As shown in FIG. 2, in the EL display device 1 of the present embodiment, a substrate 20 having electrical insulation and pixel electrodes connected to a switching TFT (not shown) are arranged on the substrate 20 in a matrix. (See FIG. 1), a pixel electrode area (not shown) formed around the pixel electrode area, and power supply lines 103 arranged around the pixel electrode area and connected to each pixel electrode. And a rectangular pixel portion 3 (within the dashed line frame in the figure). The pixel portion 3 includes a central real display area 4 (in a two-dot chain line frame in the figure) and a dummy area 5 arranged around the real display area 4 (an area between the one-dot chain line and the two-dot chain line). It is divided into and.
In the actual display area 4, display areas R, G, and B each having a pixel electrode are arranged apart from each other in the AB direction and the CD direction.
Further, scanning line driving circuits 80 are arranged on both sides of the actual display area 4 in the drawing. The scanning line drive circuit 80 is provided below the dummy area 5.
Further, an inspection circuit 90 is arranged above the actual display area 4 in the figure. The inspection circuit 90 is provided below the dummy region 5. The inspection circuit 90 is a circuit for inspecting the operation status of the EL display device 1, and includes, for example, an inspection information output unit (not shown) for outputting an inspection result to the outside. It is configured so that quality and defect inspection can be performed.
The driving voltages of the scanning line driving circuit 80 and the inspection circuit 90 are applied from a predetermined power supply unit via a driving voltage conducting unit 310 (see FIG. 3) and a driving voltage conducting unit 340 (see FIG. 4). . The drive control signal and the drive voltage to the scanning line drive circuit 80 and the inspection circuit 90 are supplied from a predetermined main driver or the like which controls the operation of the EL display device 1 to the drive control signal conducting section 320 (see FIG. 3). The data is transmitted and applied via the drive voltage conducting section 350 (see FIG. 4). The drive control signal in this case is a command signal from a main driver or the like related to control when the scanning line drive circuit 80 and the inspection circuit 90 output signals.
As shown in FIGS. 3 and 4, the EL display device 1 has a substrate 20 and a sealing substrate 30 bonded together with a sealing resin 40 interposed therebetween. In a region surrounded by the substrate 20, the sealing substrate 30, and the sealing resin 40, a desiccant 45 is inserted, and an inert gas filling layer 46 filled with an inert gas such as a nitrogen gas is formed. Have been.
In the case of a sealing-side light emitting type EL display device, the substrate 20 is configured to take out light from the sealing substrate 30 side opposite to the substrate 20, so that either a transparent substrate or an opaque substrate is used. Can also be used. Examples of the opaque substrate include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like, in addition to a ceramic sheet such as alumina or a metal sheet such as stainless steel subjected to an insulation treatment such as surface oxidation.
In the case of a substrate-side light-emitting type EL display device, since light is emitted from the substrate 20 side, a transparent or translucent substrate 20 is employed. For example, glass, quartz, resin (plastic, plastic film) and the like can be mentioned. In the case of simple matrix driving, an inexpensive soda glass substrate is suitably used, and in the case of TFT driving, non-alkali glass is used.
As the sealing substrate 30, for example, a plate-like member having electrical insulation properties can be adopted. The sealing resin 40 is made of, for example, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, and is particularly preferably made of an epoxy resin, which is a kind of thermosetting resin.
A circuit section 11 including a driving TFT 123 for driving the anodes 23 and the like is formed on the substrate 20. Above the circuit section 11, a circuit section 11 connected to the driving TFT 123 is formed. Are formed corresponding to the positions of the display regions R, G, and B in FIG. A functional layer 110 is formed above the anodes 23 in the actual display area 4, and a cathode 50 is formed above the functional layers 110. The circuit section 11 includes a scanning line drive circuit 80, an inspection circuit 90, and drive voltage communication sections 310, 340, and 350 for connecting and driving them, a drive control signal conduction section 320, and the like. I have.
Next, the schematic structure of the functional layer 110 will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a schematic configuration of the functional layer 110 of the present embodiment. The functional layer 110 has a multilayer structure sandwiched between the anode 23 and the cathode 50, and includes, in order from the anode 23 side, the intermediate layer 75, the hole injection layer 70, the organic EL layer 60 (light emitting layer), and the electron injection layer 52. In particular, the present invention is characterized in that an intermediate layer 75 is provided between the anode 23 and the hole injection layer 70.
The anode 23 has a function of injecting holes toward the organic EL layer 60 by the applied voltage. As a material for forming the anode 23, a known material having both light transmittance and conductivity can be used. For example, a metal oxide may be used. In the present embodiment, in particular, indium tin oxide (ITO) or a material containing zinc (Zn) in the metal oxide, for example, an indium oxide / zinc oxide-based amorphous transparent conductive material A film (Indium Zinc Oxide: IZO / I ZO (registered trademark)) (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) is employed.
The intermediate layer 75 is provided on the lower layer by the acidic substance constituting the hole injection layer 70 when the hole injection layer 70 in the present embodiment shows an acidic tendency. The anode 23 has a function as a protective layer that prevents the anode 23 from being dissolved by dissolution. As a material for forming the intermediate layer 75, a noble metal having strong acidity and conductivity can be used. For example, gold (Au) is suitably used, and other examples include silver (Ag) and platinum (Pt).
The hole injection layer 70 has a function of improving device characteristics such as the luminous efficiency and the life of the organic EL layer 60. As a material for forming the hole injection layer 70, for example, a polythiophene derivative, a polypyrrole derivative, or a doping material thereof can be used. For example, as the polythiophene derivative, PEDOT: PSS in which PEDOT is doped with PSS (polystyrene sulfonic acid) can be used. To give a more specific example, Baytron-p (manufactured by Bayer AG) or the like can be suitably used.
[0034]
Further, a hole transport layer may be formed instead of the hole injection layer, and both the hole injection layer and the hole transport layer may be formed. In that case, the material for forming the hole transporting layer 71 may be any known hole transporting material as long as it can transport holes. For example, such materials include amine-based, hydrazone-based, Various organic materials classified into a stilbene type, a star bust type, and the like are known. When both the hole injection layer and the hole transport layer are formed, for example, before the formation of the hole transport layer, the hole injection layer is formed on the anode side, and the hole transport layer is formed thereon. Is preferred. By forming the hole transporting layer together with the hole injecting layer in this way, it is possible to control an increase in driving voltage and to prolong driving life (half life).
The organic EL layer 60 has a structure in which holes injected from the anode 23 via the intermediate layer 75 and the hole injection layer 70 are combined with electrons injected from the cathode 50 to generate fluorescence. Is formed. As a material for forming the organic EL layer 60, a known light-emitting material that can emit fluorescence or phosphorescence can be used. Specifically, (poly) fluorene derivative (PF), (poly) paraphenylenevinylene derivative (PPV), polyphenylene derivative (PP), polyparaphenylene derivative (PPP), polyvinylcarbazole (PVK), polythiophene derivative, polymethyl Polysilanes such as phenylsilane (PMPS) are preferably used. In addition, polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, and rhodamine dyes such as rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, nile red, coumarin 6, A material such as quinacridone can be doped for use.
As shown in FIGS. 3 and 4, the cathode 50 has an area larger than the total area of the actual display area 4 and the dummy area 5, and is formed so as to cover each area. The cathode 50 has a function of injecting electrons into the organic EL layer 60 as a counter electrode of the anode 23. In the case of an EL display device of a sealing side emission type, light emitted from the organic EL layer 60 is extracted from the cathode 50 side, so that it is necessary to have light transmittance. In this case, it is made of a material that is light transmissive and has a low work function.
As a material for forming the cathode 50, for example, calcium metal or an alloy containing calcium as a main component is laminated on the organic EL layer 60 side to form a first cathode layer, and an upper layer of the first cathode layer is formed. A layered product of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component, silver, or a silver-magnesium alloy, and used as a second cathode layer can be employed. Note that the second cathode layer is provided to cover the first cathode layer, protect the first cathode layer from a chemical reaction with oxygen, moisture, and the like, and increase the conductivity of the cathode 50. Therefore, it may have a single-layer structure, and is not limited to a metal material.
Next, the configuration near the driving TFT 123 provided in the actual display area 4 will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic plan view of the pixel region X in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line FG of the portion E in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view along the IJ direction in the H section of FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along a line LM in a portion G in FIG.
As shown in FIG. 6, in the pixel area X, a driving TFT 123 is formed in an E portion, a storage capacitor 113 is formed in an H portion, and a switching TFT 112 is formed in a K portion. As shown in FIG. The scanning lines 101, the signal lines 102, and the source electrodes 243 (the power supply lines 103) are connected to each other.
First, the configuration near the driving TFT 123 including the functional layer 110 will be briefly described with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, on the surface of the substrate 20, SiO ₂ The silicon layer 241 is formed on the underlayer protection layer with the underlayer protection layer as a base. The surface of the silicon layer 241 is made of SiO ₂ And / or covered with a gate insulating layer 282 mainly composed of SiN. In the present specification, the term “main component” refers to a component having the highest content ratio among constituent components.
In the silicon layer 241, a region overlapping the gate electrode 242 with the gate insulating layer 282 interposed therebetween is a channel region 241a. The gate electrode 242 is a part of the scanning line 101 (not shown). On the other hand, the surface of the gate insulating layer 282 which covers the silicon layer 241 and has the gate electrode 242 formed thereon is made of SiO 2 ₂ The first interlayer insulating layer 283 mainly composed of
Further, in the silicon layer 241, a source region 241S is provided on the source side of the channel region 241a, and a concentration drain region 241D is provided on the drain side of the channel region 241a. The source region 241S and the drain region 241D are provided with a concentration gradient, and have a so-called LDD (Light Doped Drain) structure. The source region 241S is connected to the source electrode 243 via a contact hole 243a opened over the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283. The source electrode 243 is configured as a part of the above-described power supply line 103 (see FIGS. 1 and 6, and extends in the direction perpendicular to the paper of FIG. 7 at the position of the source electrode 243). On the other hand, the drain region 241D is connected to a drain electrode 244 formed of the same layer as the source electrode 243 via a contact hole 243b opened over the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283.
The upper layer of the first interlayer insulating layer 283 on which the source electrode 243 and the drain electrode 244 are formed is covered with a second interlayer insulating layer 284 mainly composed of, for example, an acrylic resin component. The second interlayer insulating layer 284 is made of a material other than an acrylic insulating film, for example, SiN, SiO ₂ Etc. can also be used. The anode 23 is formed on the surface of the second interlayer insulating layer 284, and is connected to the drain electrode 244 via a contact hole 23a provided in the second interlayer insulating layer 284. That is, the anode 23 is connected to the drain region 241D of the silicon layer 241 via the drain electrode 244.
The surface of the second interlayer insulating layer 284 on which the anode 23 is formed is formed on the surface of the anode 23 by, for example, SiO 2 (not shown). ₂ And a lyophilic control layer mainly composed of a lyophilic material, and an organic bank layer 221 made of acrylic or polyimide. As shown in FIGS. 3 and 4, the organic bank layers 221 are two-dimensionally arranged between the anodes 23 so as to surround them, and light emitted upward from the functional layers 110 is It is configured to be partitioned by an organic bank layer 221. The “lyophilicity” of the lyophilicity control layer in the present embodiment means that the lyophilicity is higher than at least the material of the organic bank layer 221 such as acrylic or polyimide. The layers from the substrate 20 to the second interlayer insulating layer 284 described above constitute the circuit section 11.
Note that the EL display device 1 of the present embodiment is configured to perform color display. That is, the organic EL layers 60 included in the functional layers 110 are formed corresponding to the three primary colors for each of the display regions R, G, and B corresponding to the three primary colors R, G, and B of FIG. That is, since the organic EL layers 60 differ only in the display regions R, G, and B, detailed description thereof is omitted.
As shown in FIG. 8, the storage capacitor 113 is formed by the gate electrode 242 and the source electrode 243 facing each other via the first interlayer insulating layer 283.
Further, as shown in FIG. 9, the switching TFT 112 is opposed to the scanning line 101 with the source region 250S connected to the signal line 102 and the gate insulating layer 282 sandwiched by the silicon layer 250 having the same configuration as the silicon layer 241. The switching element includes a carrier region 250a and a drain region 250D connected to the gate electrode 242 via the connector 260, and has the same structure as the driving TFT 123.
Next, an example of a method for manufacturing the EL display device 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. The cross-sectional views shown in FIGS. 10A to 10D correspond to the cross-sectional views taken along the line FG in FIG. 6, and are shown in the order of each manufacturing process. In the following description, the steps particularly related to the present invention, that is, the steps after the circuit section 11 is formed will be mainly described.
FIG. 10A shows a state in which the driving TFT 123 and the signal line 102 are formed on the substrate 20 by an appropriate method. For example, a polysilicon layer is formed, the polysilicon layer is patterned by a photolithography method, an island-shaped silicon layer 241 and the like are formed, and a gate insulating layer 282 is formed by a silicon oxide film by a plasma CVD method, a thermal oxidation method, or the like. Is formed, and impurities are doped into the silicon layer 241 and the like by an ion implantation method to form the driving TFT 123 and the like, the gate electrode 242 and the like are formed by a metal film, and the first interlayer insulating layer 283 is formed thereon. Then, patterning is performed to form contact holes 243a, 243b and the like.
At the same time, it is needless to say that the switching TFT 112 and the storage capacitor 113 are formed in other cross sections, but there is no essential difference. Therefore, the vicinity of the driving TFT 123 which is deeply related to the present invention will be described below. Let's take an example.
In the next step, as shown in FIG. 10B, the second interlayer insulating layer 284 which covers the first interlayer insulating layer 283 is formed of a polymer material such as an acrylic resin or an inorganic material such as a silicon oxide film. It is formed by a material. Further, a portion of the second interlayer insulating layer 284 corresponding to the drain electrode 244 of the driving TFT is removed by, for example, etching to form a contact hole 23a.
Next, as shown in FIG. 10C, organic bank layers 221 and 221 are formed on the second interlayer insulating layer 284 with a region where the anode 23 is formed. Specifically, for example, a solution of a resist such as an acrylic resin or a polyimide resin dissolved in a solvent is applied by various coating methods such as spin coating and dip coating to form an organic layer, and then patterned by etching or the like. can do. However, it is more preferable to form the composition ink by discharging and drying it by a printing method or an ink jet method (material discharging method), since a patterning step becomes unnecessary and material is not wasted.
Next, as shown in FIG. 10D, an anode 23 is formed between the organic bank layers 221 and 221 through the contact hole 23a of the second interlayer insulating layer 284 to be electrically connected to the drain electrode 244.
At the same time, a dummy pattern in the dummy area is formed. 3 and 4, these anodes 23 and dummy patterns are collectively referred to as anodes 23. The dummy pattern is configured not to be connected to the lower metal wiring via the second interlayer insulating layer 284. That is, the dummy patterns are arranged in an island shape and have substantially the same shape as the shape of the anode 23 formed in the actual display area 4.
Next, a functional layer 110 is formed on the anode 23. That is, the intermediate layer 75, the hole injection layer 70, the organic EL layer 60, and the electron injection layer 52 are sequentially formed. After the formation of the functional layer 110, the cathode 50 that covers the functional layer 110, the organic bank layer 221 and the like is formed. The functional layer 110 and the cathode 50 can be formed by a printing method, an inkjet method, an evaporation method, or the like.
In particular, for forming the intermediate layer 75 of the present invention, an ink jet method can be suitably used. For example, an ink-jet head (not shown) is filled with a composition of an intermediate layer, for example, a liquid material containing gold, a discharge nozzle of the ink-jet head is opposed to the anode surface, and the ink-jet head and the base material (substrate 20) are opposed to each other. While moving, droplets having a controlled liquid amount per droplet are discharged from the discharge nozzle to the anode forming surface. Next, the intermediate layer 75 is formed by evaporating the solvent or liquid contained in the liquid material by performing a drying process on the discharged droplets. When the material of the intermediate layer 75 is gold, the film thickness of the intermediate layer 75 is preferably about 1 to 30 nm in the case of a substrate side emission type EL display device, and is preferably about 1 to 30 nm. In such a case, the thickness is preferably 10 nm or less in order to maintain light transmittance. Note that, after the step of forming the functional layer 110, in order to prevent oxidation of the hole injection layer 70, the organic EL layer 60, the electron injection layer 52, and the like, it is performed in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere. desirable.
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the sealing substrate 30 having the desiccant 45 formed inside is mounted on the circuit portion 11 via the sealing resin 40 to seal the circuit portion 11. . At this time, the inert gas filling layer 46 is formed by performing the process in an inert atmosphere.
As described above, by forming the intermediate layer 75, the anode 23 formed of, for example, ITO is affected by the acid of the hole injection layer 75 formed by the strongly acidic PEDOT: PSS, Since it is not affected by a certain PSS, it is possible to prevent a part of the anode 23 from being dissolved due to dissolution, and to elute metal ions of ITO.
The above description is an outline of the manufacturing method. When forming a film by an ink-jet method, depending on the film-forming target, prior to ejection, for example, a plasma treatment or the like may be used to form an ink-philic process. It goes without saying that well-known appropriate processing such as performing an ink-repellent process is performed. In addition, when the layers are stacked by the inkjet method, it is needless to say that in order to prevent re-dissolution of the lower layer, a material that does not dissolve the lower layer in a solvent of the liquid material of the upper layer is used.
Further, in the above description, the intermediate layer 75 is provided between the anode 23 and the hole injection layer 70, but the present invention is not limited to this. That is, in the present invention, by providing the intermediate layer 75 on the upper layer of the anode 23, usually, when the layer formed on the upper layer of the anode 23 is acidic, the acid of the layer dissolves and dissolves the anode 23. Therefore, the upper layer in contact with the intermediate layer 75 may be any one of a hole transport layer, an organic EL layer, an electron injection layer, and an electron transport layer.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, a strongly acidic and conductive noble metal is employed as a material for forming the intermediate layer 75. However, the present embodiment is characterized in that the intermediate layer is formed of a basic material. And
In the present embodiment, the intermediate layer is formed of an anode provided in a lower layer by an acidic substance constituting the hole injection layer when the layer formed thereon, for example, the hole injection layer shows an acidic tendency, For example, it has a function as a sacrificial layer that suppresses dissolution of ITO. That is, when the hole injection layer is formed of PEDOT: PSS, particularly the PSS having acidity is neutralized by the base of the intermediate layer. Can be suppressed.
As a material for forming the intermediate layer of the present embodiment, for example, NaOH, LiOH, CsOH, KOH, PbOH, Mg (OH) ₂ , Ca (OH) ₂ , Sr (OH) ₂ , Ba (OH) ₂ And a base such as an amine derivative, and a salt of an alkali metal or an alkaline earth metal of an alkoxy coupling agent. Further, a material in which a plurality of hydroxides are mixed may be used. In addition, as in the first embodiment, an ink jet method is suitably used as the method for forming the intermediate layer, and spin coating, dipping, bar coating, or the like can also be employed.
In the above description, the case where ITO is used as the anode and PEDOT: PSS is used as the hole injection layer has been described. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these materials. For example, IZO can be used as the anode, and in this case, as a material for forming the intermediate layer, CsOH, KOH, PbOH, Mg (OH) ₂ , Ca (OH) ₂ , Sr (OH) ₂ , Ba (OH) ₂ And alkali metal or alkaline earth metal salts of alkoxy coupling agents. In order to stably form these bases, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol may be mixed as a binder.
[Third Embodiment]
Hereinafter, a specific example of an electronic apparatus including the EL display device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 11A is a perspective view illustrating an example of a mobile phone. In FIG. 11A, reference numeral 1000 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 1001 denotes a display unit using the EL display device.
FIG. 11B is a perspective view illustrating an example of a wristwatch-type electronic device. In FIG. 11B, reference numeral 1100 denotes a watch main body, and reference numeral 1101 denotes a display unit using the EL display device.
FIG. 11C is a perspective view illustrating an example of a portable information processing device such as a word processor or a personal computer. In FIG. 11C, reference numeral 1200 denotes an information processing device, reference numeral 1201 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 1202 denotes a display unit using the above EL display device, and reference numeral 1203 denotes an information processing device main body.
Each of the electronic devices shown in FIGS. 11A to 11C includes a display unit using the EL display device according to the first or second embodiment, and the electronic device shown in FIG. Because of the features of the EL display device, the electronic device has improved display characteristics and reliability.
In order to manufacture these electronic devices, the EL display device 1 according to the first or second embodiment is incorporated into display portions of various electronic devices such as a mobile phone, a portable information processing device, and a wristwatch type electronic device. Manufactured.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the electro-optical device of the present invention, the intermediate layer that suppresses the dissolution of the transparent electrode by the acidic substance is formed on the transparent electrode, and then the layer containing the acidic substance is formed on the intermediate layer. Is formed, it is possible to suppress dissolution of the transparent electrode and elution of the transparent electrode caused by the dissolution.
Further, according to the electronic apparatus of the present invention, since the electronic apparatus includes the electro-optical device of the present invention, the electronic apparatus has the same effect as the electro-optical device of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a wiring structure of an EL display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the EL display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AB in FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line CD of FIG. 2;
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a schematic configuration of a functional layer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic plan view of a pixel region X in FIG. 1;
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a line FG in a portion E of FIG. 6;
FIG. 8 is a cross-sectional view along the IJ direction in the H section of FIG. 6;
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along a line LM at a portion G in FIG. 6;
FIG. 10 is a process diagram illustrating a method for manufacturing the EL display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view illustrating an electronic device according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 EL display device (electro-optical device)
23 Anode (electrode, transparent electrode)
50 Cathode (electrode)
70 hole injection layer (layer)
75 Middle class

Claims

A method for manufacturing an electro-optical device for forming a layer containing an acidic substance on a transparent electrode,
On the transparent electrode, forming an intermediate layer that suppresses the dissolution of the transparent electrode by the acidic substance,
A method for manufacturing an electro-optical device, comprising forming the layer on the intermediate layer.

2. The method according to claim 1, wherein the intermediate layer is formed using a material discharging method.

An electro-optical device having a layer containing an acidic substance between opposing electrodes, one of which is a transparent electrode,
An electro-optical device, comprising: an intermediate layer between the transparent electrode and the layer for suppressing dissolution of the transparent electrode by the acidic substance.

The electro-optical device according to claim 3, wherein the intermediate layer is formed of a noble metal material.

The electro-optical device according to claim 3, wherein the intermediate layer is formed of a base material.

The electro-optical device according to claim 3, wherein the transparent electrode is a metal oxide.

The electro-optical device according to claim 6, wherein the metal oxide is indium tin oxide.

The electro-optical device according to claim 6, wherein the metal oxide contains zinc.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 3.