JP2009224331A - 有機発光素子及びこれを備える有機発光表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パターニングの容易なアノード電極を備える有機発光素子及びこれを備える有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】アノード電極を容易にパターニングするように、酸化インジウムタングステン（ＩＷＯ）を含む第１電極１３０、第１電極１３０上に形成される有機発光層１４０、及び有機発光層１４０上に形成される第２電極１５０を備える有機発光素子１００、及びこれを備える有機発光表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光素子及びこれを備える有機発光表示装置に係り、より詳細には、向上した特性を持つアノード電極を備える有機発光素子及び有機発光表示装置に関する。

近来ディスプレイ装置は、携帯が可能な薄型の平板表示装置に代替される勢いである。平板ディスプレイ装置のうちでも、電界発光表示装置は自発光型ディスプレイ装置であって、視野角が広くてコントラストに優れるだけでなく応答速度が速いという長所を持っていて、次世代ディスプレイ装置として注目されている。また発光層の形成物質が有機物で構成される有機発光表示装置は、無機発光表示装置に比べて輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れて多色化が可能であるという点を持っている。

有機発光表示装置は有機発光素子を備える。有機発光素子は、アノード電極、カソード電極及び両電極間に配置される中間層を備える。中間層は、有機発光層及びその他の有機物を備える。有機発光素子は、電極を通じて電圧を印加して有機発光層で可視光を発光する。

アノード電極は、ホール注入を円滑にするために仕事関数の高いＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成する場合が多い。アノード電極を所定のパターンで形成するためにウェットエッチングを利用する。ＩＴＯは、ウェットエッチング時にエッチング速度が遅くてパターニングし難い。ウェットエッチング後、ＩＴＯを含むアノード電極には完全にエッチングされていない部分が残存して、暗点のような電気的不良が発生するという問題がある。

これらの問題によって、ＩＴＯを含むアノード電極は一定厚さ以上に形成し難く、その他の工程に多くの制約が伴う。

本発明は、パターニングの容易なアノード電極を備える有機発光素子及びこれを備える有機発光表示装置を提供する。

本発明は、酸化インジウムタングステン（ＩＷＯ）を含む第１電極と、前記第１電極上に形成される有機発光層と、前記有機発光層上に形成される第２電極とを備える有機発光素子を開示する。

本発明の他の側面によれば、第１層及び前記第１層上に形成された第２層を備える第１電極と、前記第１電極上に形成される有機発光層及び前記有機発光層上に形成される第２電極とを備え、前記第１層は、前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第２層は、前記第１層と前記有機発光層との間に配置され、ＩＷＯを含む有機発光素子を開示する。

本発明のさらに他の側面によれば、第１層、前記第１層上に形成された第２層、前記第２層上に形成された第３層を備える第１電極と、前記第１電極上に形成される有機発光層及び前記有機発光層上に形成される第２電極とを備え、前記第１層は、ＩＷＯを含み、前記第２層は、前記第１層の前記有機発光層に向かう方向に形成され、前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第３層は、前記第２層と前記有機発光層との間に配置されてＩＷＯを含む有機発光素子を開示する。

本発明において、前記第１電極は、アノード電極であり、前記第２電極は、カソード電極である。

本発明において、前記有機発光層で発生した光が前記第２電極方向に具現される。

本発明において、前記第１層は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｇからなる群から選択されたいずれか一つを含む。

本発明において、前記第２層は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｇからなる群から選択されたいずれか一つを含む。

本発明のさらに他の側面によれば、基板と、前記基板上に形成された複数の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）と、前記ＴＦＴを覆って開口部を備える絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成されて前記開口部を通じて前記ＴＦＴと電気的に連結される第１電極と、前記第１電極上に形成される有機発光層と、前記有機発光層上に形成される第２電極とを備え、前記第１電極は、ＩＷＯを含む有機発光表示装置を開示する。

本発明のさらに他の側面によれば、基板と、前記基板上に形成された複数のＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆って開口部を備える絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成されて前記開口部を通じて前記ＴＦＴと電気的に連結され、第１層、第２層を備える第１電極と、前記第１電極上に形成される有機発光層と、及び前記有機発光層上に形成される第２電極と、を備え、前記第１層は、前記絶縁膜上に形成されて前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第２層は、前記第１層と前記有機発光層との間に配置されてＩＷＯを含む有機発光表示装置を開示する。

本発明の他の側面によれば、基板と、前記基板上に形成された複数のＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆って開口部を備える絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された前記開口部を通じて前記ＴＦＴと電気的に連結されて、第１層、第２層、第３層を備える第１電極と、前記第１電極上に形成される有機発光層と、及び前記有機発光層上に形成される第２電極と、を備え、前記第１層は、前記絶縁膜上に形成されてＩＷＯを含み、前記第２層は、前記第１層の前記有機発光層に向かう方向に形成されて前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第３層は、前記第２層と前記有機発光層との間に配置されてＩＷＯを含む有機発光表示装置を開示する。

本発明に関する有機発光素子及び有機発光表示装置は、向上した特性を持つアノード電極を備えてアノード電極を容易にパターニングし、電気的不良を防止できる。

本発明の一実施形態に関する有機発光素子を示した概略的な断面図である。 本発明の他の実施形態に関する有機発光素子を示した概略的な断面図である。 図２のＡの拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態に関する有機発光素子を示した概略的な断面図である。 図４のＢの拡大図である。 本発明の一実施形態に関する能動型有機発光表示装置を示した概略的な断面図である。 本発明の他の実施形態に関する能動型有機発光表示装置を示した概略的な断面図である。 図７のＣの拡大図である。 本発明のさらに他の実施形態に関する能動型有機発光表示装置を示した概略的な断面図である。 図９のＤの拡大図である。

以下、添付した図面に図示された本発明に関する実施形態を参照して、本発明の構成及び作用を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に関する有機発光素子を示した概略的な断面図である。図１を参照すれば、本実施形態に関する有機発光素子１００は、基板１０１、第１電極１３０、有機発光層１４０、及び第２電極１５０を備える。

基板１０１は、ＳｉＯ_２を主成分とする透明なガラス材質からなりうる。基板１０１は、必ずしもこれに限定されるものではなく、透明なプラスチック材で形成してもよい。プラスチック基板は絶縁性有機物で形成できるが、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）からなる群から選択される有機物で形成される。

画像が基板１０１方向に具現される背面発光型である場合、基板１０１は透明な材質で形成せねばならない。しかし、画像が基板１０１の逆方向に具現される前面発光型である場合に、基板１０１は必ずしも透明な材質で形成する必要はない。この場合、金属で基板１０１を形成できる。金属で基板１０１を形成する場合、基板１０１は、鉄、クロム、マンガン、ニッケル、チタン、モリブデン、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アンバー合金、インコネル合金及びコバール合金からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。また、基板は炭素を含むこともある。しかし、基板は、これらに限定されるものではない。基板１０１は金属ホイルでも形成できる。

基板１０１上に第１電極１３０を形成する。第１電極１３０は、フォトリソグラフィー法により所定のパターンで形成できる。第１電極１３０は、ＩＷＯを含む。ＩＷＯは、従来第１電極１３０を形成するために主に使用したＩＴＯに比べて仕事関数はほとんど変化がないが、エッチング速度は速い。

具体的に、次の表を参照して説明する。

表１を参照すれば、ＩＴＯとＩＷＯの仕事関数が分かる。本実施形態の第１電極１３０を形成するＩＷＯは、従来の第１電極材料であるＩＴＯに比べて、紫外線オゾン（ＵＶＯ_３）処理前後いずれも仕事関数が類似していることが分かる。したがって、ＩＷＯを含む本実施形態の第１電極１３０は、従来のＩＴＯを含む電極に比べれば、電荷の供給特性は減少していない。

表２は、４０℃の酢酸溶液でエッチングを施した結果である。表２を参照すれば、本発明の第１電極１３０を形成するＩＷＯは、ＩＴＯに比べてエッチング速度が２倍以上速い。

結果的に、第１電極１３０をパターニングする場合に、本実施形態の第１電極１３０はＩＷＯを含んでいるので、エッチングが速くてパターニングが容易である。すなわち、従来の第１電極を形成するＩＴＯに比べて２倍以上のエッチング速度を持っているので、本実施形態の第１電極１３０は、他の部材に影響を与えることなく容易にパターニングされうる。

第１電極１３０上に、有機発光層１４０及び第２電極１５０が形成される。

第２電極１５０は、透明電極または反射電極で形成できるが、透明電極で形成する時は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びこれらの化合物が中間層に向かうように蒸着された後、その上に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ_２Ｏ_３などの透明な導電性物質で補助電極やバス電極ラインを形成することによって、第２電極１５０を形成できる。反射型電極で形成する時には、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びこれらの化合物を蒸着して形成できる。

第１電極１３０と第２電極１５０との間に介された有機発光層１４０は、第１電極１３０と第２電極１５０との電気的駆動により発光する。有機発光層１４０は、低分子または高分子有機物を使用できる。有機発光層１４０が低分子有機物で形成される場合、有機発光層１４０を中心に第１電極１３０の方向にホール輸送層及びホール注入層などが積層され、第２電極１５０の方向に電子輸送層及び電子注入層などが積層される。

それ以外にも、必要に応じて多様な層が積層されうる。使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用できる。

一方、高分子有機物で形成された高分子有機層の場合には、有機発光層１４０を中心に、第１電極１３０の方向にホール輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）のみ含まれうる。前記高分子ホール輸送層は、ポリエチレンジヒドロキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）や、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）などを使用して、インクジェットプリンティングやスピンコーティングの方法により第１電極１３０層上部に形成され、高分子有機発光層１４０は、ＰＰＶ（ｐｏｌｙ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）、可溶性ＰＰＶ、シアノＰＰＶ、ポリフルオレンなどを使用でき、インクジェットプリンティングやスピンコーティングまたはレーザーを利用した熱転写方式などの通常の方法でカラーパターンを形成できる。

本実施形態の有機発光素子１００は、第１電極１３０がＩＷＯを含む。ＩＷＯは、ＩＴＯに比べてエッチング速度が２倍以上速い。エッチング速度が速ければ、所望のパターンを形成するためのエッチング時間が短縮される。エッチング時間が延長すれば、エッチングされてはならない部材にもエッチング液が影響を与えて、所望のパターンを得難い。

またＩＴＯのようにエッチング速度が遅ければ、エッチング工程後にも完全にエッチングされない部分が生じる恐れもある。これらのエッチング不良は願わないパターンを形成して、暗点のような電気的不良が発生する。

しかし、本実施形態の第１電極１３０は、エッチング速度の速いＩＷＯを含んでエッチング時間が短縮し、所望のパターンを容易に形成して電気的不良を防止する。また、第１電極１３０を形成するＩＷＯは、ＩＴＯと同じく仕事関数が高いので、有機発光層１４０にホールを注入するアノード電極として有効に作用する。

図２は、本発明の他の実施形態に関する有機発光素子を示した概略的な断面図であり、図３は、図２のＡの拡大図である。

本実施形態の有機発光素子２００は、基板２０１、第１電極２３０、有機発光層２４０及び第２電極２５０を備える。本実施形態の有機発光素子２００は、図１に図示した有機発光素子１００と類似しているが、第１電極２３０が異なる。説明の便宜のために差異点を中心に説明する。

第１電極２３０は、第１層２３１及び第２層２３２を備える。図３を参照すれば、基板２０１上に第１電極２３０の第１層２３１が形成され、第１層２３１上に第２層２３２が形成され、第２層２３２上に有機発光層２４０が形成されている。

第１層２３１は反射層で備えられる。第１層２３１は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇなどを含むことができる。第２層２３２は、ＩＷＯを含む。第１層２３１は、反射率の良い金属を含んで反射層として機能する。有機発光層２４０で発生した光は、第１層２３１で反射して第２電極２５０方向に取り出される。すなわち、本実施形態の有機発光素子２００は前面発光型構造である。

有機発光層２４０と接する第２層２３２はＩＷＯを含むので、ＩＴＯと類似した仕事関数値を持っていてアノード電極として機能する。

またＩＷＯは、ＩＴＯに比べて２倍以上のエッチング速度を持っている。従来には、第２層２３２をＩＴＯで形成する場合には、第１電極２３０をパターニングするためにウェットエッチングする時、第１層２３１と第２層２３２とのエッチング速度差でパターニングが容易でなかった。

ＩＴＯは、Ａｇのような金属に比べてエッチング速度が顕著に遅くて、従来第１電極２３０をパターニングするには、エッチング時間をＩＴＯのエッチング時間に合わせて決定した。ＩＴＯに合わせて第１電極２３０のエッチング時間が設定されるので、第１電極２３０の第１層２３１は、第２層２３２のエッチングが完了する前に所望のパターン通りに既にエッチングされている。その結果、第１電極２３０のエッチングが完了するとき、第１層２３１は過エッチングされて所望しないパターンで形成されるか、エッチングによるパーチクルが発生する。

また第１層２３１の過エッチングを防止するためにエッチング時間を短縮すれば、ＩＴＯを含む第２層２３２は完全にエッチングされず所望のパターンを得られない。このような理由で、従来には第１電極２３０のパターン形成が容易でなかった。

しかし、本実施形態の第１電極２３０の第２層２３２はＩＷＯを含み、ＩＷＯはＩＴＯと仕事関数が類似しており電気的特性に影響を与えないだけでなく、エッチング速度はＩＴＯより二倍以上速くてパターニングが容易になる。結果的に、電気的不良を顕著に低減させた有機発光素子が製造できる。

図４は、本発明の他の実施形態に関する有機発光素子を示した概略的な断面図であり、図５は、図４のＢの拡大図である。

本実施形態の有機発光素子３００は、基板３０１、第１電極３３０、有機発光層３４０及び第２電極３５０を備える。本実施形態の有機発光素子３００は、図１に図示した有機発光素子１００と類似しているが、第１電極３３０の構造が異なる。説明の便宜のために、これらの差異点を中心に説明する。

第１電極３３０は、第１層３３１、第２層３３２及び第３層３３３を備える。図５を参照すれば、基板３０１上に第１電極３３０の第１層３３１が形成され、第１層３３１上に第２層３３２が形成され、第２層３３２上に第３層３３３が形成される。

第１層３３１はＩＷＯを含む。ＩＷＯは他部材との接着力が良いので、第１電極３３０と下部の基板３０１との接着力を改善できる。

第２層３３２は反射層として備えられる。第２層３３２は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇなどを含むことができる。第２層３３２は、反射率の良い金属を含んで反射層として機能する。有機発光層３４０で発生した光は、第２層３３２で反射して第２電極３５０方向に取り出される。すなわち、本実施形態の有機発光素子３００は、前面発光型構造である。

有機発光層３４０と接する第３層３３３はＩＷＯを含む。ＩＷＯはＩＴＯと類似した仕事関数値を持っていて、第１電極３３０はアノード電極として機能する。

またＩＷＯは、ＩＴＯに比べて２倍以上のエッチング速度を持っている。第１電極３３０の第１層３３１及び第３層３３３のエッチングが容易であり、従来ＩＴＯを使用する場合よりエッチング時間が短縮して、パターニングが容易になる。結果的に電気的不良を顕著に低減させた有機発光素子を製造できる。

本発明の有機発光素子を利用して有機発光表示装置を製造できる。有機発光表示装置は、受動型（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ｔｙｐｅ：ＰＭ ｔｙｐｅ）や能動型（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ｔｙｐｅ：ＡＭ ｔｙｐｅ）でもありうる。本実施形態は、説明の便宜のために能動型構造についてのみ説明するが、受動型構造にも本発明が適用されるということは言うまでもない。

図６は、本発明の一実施形態に関する能動型有機発光表示装置を示した概略的な断面図である。有機発光表示装置１０００は、基板１１０１、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、パッシベーション膜１１１７及び有機発光素子１１７０を備える。有機発光素子１１７０は、第１電極１１３０、有機発光層１１４０及び第２電極１１５０を備える。

図６を参照すれば、基板１１０１の上面にＴＦＴが形成されている。このＴＦＴは、各画素別に少なくとも一つずつ形成され、有機発光素子１１７０と電気的に連結される。

基板１１０１は、ＳｉＯ_２を主成分とする透明なガラス材質で形成されうる。基板１１０１は、必ずしもこれに限定されるものではなく、透明なプラスチック材で形成してもよい。プラスチック基板は絶縁性有機物で形成できるが、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）からなる群から選択される有機物で形成されうる。

画像が基板１１０１方向に具現される背面発光型である場合に、基板１１０１は透明な材質で形成せねばならない。しかし、画像が基板１１０１の逆方向に具現される前面発光型である場合に、基板１１０１は必ずしも透明な材質で形成する必要はない。この場合、金属で基板１１０１を形成できる。金属で基板１１０１を形成する場合、基板１１０１は、鉄、クロム、マンガン、ニッケル、チタン、モリブデン、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アンバー合金、インコネル合金及びコバール合金からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。また基板は、炭素を含むこともある。しかし、基板は、これらに限定されるものではない。基板１１０１は金属ホイルでも形成できる。

基板１１０１の上面には、基板１１０１の平滑性と不純元素の浸透遮断のためにバッファ層１１０２を形成できる。バッファ層１１０２は、ＳｉＯ_２及び／またはＳｉＮｘなどで形成できる。

基板１１０１の上面にＴＦＴが形成されている。このＴＦＴは、各画素別に少なくとも一つずつ形成され、有機発光素子１１７０に電気的に連結される。

具体的に、バッファ層１１０２上に所定パターンの半導体層１１１０が形成される。半導体層１１１０は、アモルファスシリコンまたはポリシリコンのような無機半導体や有機半導体で形成され、ソース領域、ドレイン領域及びチャンネル領域を備える。

半導体層１１１０の上部には、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘなどで形成されるゲート絶縁膜１１１１が形成される。ゲート絶縁膜１１１１は、金属酸化物または金属窒化物のような無機物で形成されるか、絶縁性高分子のような有機物でも形成されうる。

ゲート絶縁膜１１１１の上部の所定領域にはゲート電極１１１２が形成される。ゲート電極１１１２は、ＴＦＴオン／オフ信号を印加するゲートライン（図示せず）と連結されている。ゲート電極１１１２は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｍｏ、またはＡｌ：Ｎｄ、Ｍｏ：Ｗ合金などの金属または金属の合金で形成されうるが、これらに限定されるものではない。

ゲート電極１１１２の上部には層間絶縁膜１１１４が形成され、コンタクトホールを通じてソース電極１１１５及びドレイン電極１１１６がそれぞれ半導体層１１１０のソース及びドレイン領域に接するように形成される。ソース電極１１１５及びドレイン電極１１１６をなす物質は、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓ以外にも、Ａｌ、Ｍｏ、Ａｌ：Ｎｄ合金、ＭｏＷ合金などの２種以上の金属からなる合金が使用でき、これに限定されない。

このように形成されたＴＦＴは、パッシベーション膜１１１７で覆われて保護される。パッシベーション膜１１１７は、無機絶縁膜及び／または有機絶縁膜を使用できるが、無機絶縁膜としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＨｆＯ_２、ＺｒＯ_２、ＢＳＴ、ＰＺＴなどを含むことができ、有機絶縁膜としては、一般汎用高分子（ＰＭＭＡ、ＰＳ）、フェノール基を持つ高分子誘導体、アクリル系高分子、イミド系高分子、アリールエーテル系高分子、アミド系高分子、フッ素系高分子、ｐ−キシレン系高分子、ビニルアルコール系高分子及びこれらの混合物などを含むことができる。パッシベーション膜１１１７は、無機絶縁膜と有機絶縁膜との複合積層体でも形成できる。

パッシベーション膜１１１７の上部には、アノード電極になる第１電極１１３０が形成され、これを覆うように絶縁物として画素定義膜１１１８が形成される。この画素定義膜１１１８に所定の開口を形成した後、この開口で限定された領域内に有機発光層１１４０を形成する。そして、全体画素をいずれも覆うようにカソード電極になる第２電極１１５０が形成される。

第１電極１１３０は、フォトリソグラフィー法により所定のパターンで形成できる。第１電極１１３０の上部に第２電極１１５０が配置されるが、外部端子（図示せず）に連結してカソード電極として作用できる。能動駆動型の場合には、画像が具現されるアクティブ領域全体にわたって形成される。

第１電極１１３０はＩＷＯを含む。ＩＷＯは、従来第１電極１１３０を形成するために主に使用したＩＴＯに比べて仕事関数はほとんど変化がない。したがって、ＩＷＯを含む本実施形態の第１電極１１３０は、従来のＩＴＯを含む電極と比較する場合に電荷の供給特性が低下しない。

またＩＷＯは、ＩＴＯに比べてエッチング速度が２倍以上速い。結果的に第１電極１１３０をパターニングする場合、本実施形態の第１電極１１３０はＩＷＯを含んでいるので、エッチングが速くてパターニングが容易である。すなわち、従来の第１電極を形成するＩＴＯに比べて２倍以上のエッチング速度を持つので、本実施形態の第１電極１１３０は、他の部材に影響を与えずに容易にパターニングされうる。

第２電極１１５０は、透明電極または反射電極で形成できるが、透明電極で形成する時は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びこれらの化合物が中間層に向かうように蒸着された後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ_２Ｏ_３などの透明な導電性物質で補助電極やバス電極ラインを形成することによって、第２電極１１５０を形成できる。反射型電極で形成する時には、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びこれらの化合物を蒸着して形成できる。

第１電極１１３０と第２電極１１５０との間に介された有機発光層１１４０は、第１電極１１３０と第２電極１１５０との電気的駆動により発光する。有機発光層１１４０は、低分子または高分子有機物を使用できる。有機発光層１１４０が低分子有機物で形成される場合、有機発光層１１４０を中心に第１電極１１３０の方向にホール輸送層及びホール注入層などが積層され、第２電極１１５０方向に電子輸送層及び電子注入層などが積層される。

それ以外にも必要に応じて多様な層が積層されうる。使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用可能である。

一方、高分子有機物で形成された高分子有機層の場合には、有機発光層１１４０を中心に第１電極１１３０の方向にホール輸送層（ＨＴＬ）のみ含まれうる。前記高分子ホール輸送層は、ポリエチレンジヒドロキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）や、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）などを使用して、インクジェットプリンティングやスピンコーティング法により第１電極１１３０層上部に形成され、高分子有機発光層１１４０はＰＰＶ、可溶性ＰＰＶ、シアノＰＰＶ、ポリフルオレンなどを使用でき、インクジェットプリンティングやスピンコーティングまたはレーザーを利用した熱転写方式などの通常の方法でカラーパターンを形成できる。

有機発光素子１１７０上に有機発光素子１１７０を封止する密封部材（図示せず）が形成される。密封部材１１７０は、外部の水分や酸素などから有機発光素子１１７０を保護するために形成する。前面発光型構造では、密封部材（図示せず）は透明な材質で形成される。このために、ガラス基板、プラスチック基板、または有機物と無機物との重畳した構造にもなりうる。

本実施形態の有機発光表示装置１０００は、第１電極１１３０がＩＷＯを含む。ＩＷＯはＩＴＯに比べてエッチング速度が２倍以上速い。エッチング速度が速ければ、所望のパターンを形成するためのエッチング時間が短縮する。

第１電極１１３０のエッチング速度が速くてエッチングが容易に行われ、所望のパターンを容易に形成して電気的不良を防止する。また第１電極１１３０を形成するＩＷＯはＩＴＯと同じく仕事関数が高いので、有機発光層１１４０にホールを注入するアノード電極として有効に作用する。

図７は、本発明の他の実施形態に関する能動型有機発光表示装置を示した概略的な断面図であり、図８は、図７のＣの拡大図である。

本実施形態の有機発光表示装置２０００は、基板２１０１、ＴＦＴ、パッシベーション膜２１１７及び有機発光素子２１７０を備える。有機発光素子２１７０は、第１電極２１３０、有機発光層２１４０及び第２電極２１５０を備える。

本実施形態の有機発光表示装置２０００は、図６に図示した有機発光表示装置１０００と類似しているが、第１電極２１３０の構造に差がある。第１電極２１３０下部の基板２１０１及びＴＦＴは、前述した実施形態と類似しているので、説明を省略し、説明の便宜のために前述した実施形態との差異点を中心に説明する。

第１電極２１３０は、第１層２１３１及び第２層２１３２を備える。図８を参照すれば、パッシベーション膜２１１７上に第１電極２１３０の第１層２１３１が形成され、第１層２１３１上に第２層２１３２が形成され、第２層２１３２上に有機発光層２１４０が形成される。

第１層２１３１は反射層として備えられる。第１層２１３１は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇなどを含むことができる。第２層２１３２はＩＷＯを含む。第１層２１３１は、反射率の良い金属を含んで反射層として機能する。有機発光層２１４０で発生した光は、第１層２１３１で反射して第２電極２１５０方向に取り出される。すなわち、本実施形態の有機発光素子２１７０は前面発光型構造である。

有機発光層２１４０と接する第２層２１３２はＩＷＯを含むので、ＩＴＯと類似した仕事関数値を持っていてアノード電極の機能を行える。

またＩＷＯは、ＩＴＯに比べて２倍以上のエッチング速度を持っている。従来に第２層２１３２をＩＴＯで形成する場合には、第１電極２１３０をパターニングするためにウェットエッチングする時、第１層２１３１と第２層２１３２とのエッチング速度差でパターニングが容易でなかった。

ＩＴＯは、Ａｇのような金属に比べてエッチング速度が顕著に遅くて、従来第１電極２１３０をパターニングするとき、エッチング時間をＩＴＯのエッチング時間に合わせて決定した。ＩＴＯに合わせて第１電極２１３０のエッチング時間が設定されるので、第１電極２１３０の第１層２１３１は、第２層２１３２のエッチングが完了する前に所望のパターン通りに既にエッチングされる。その結果、第１電極２１３０のエッチングが完了するとき、第１層２１３１は過エッチングされて所望しないパターンで形成されるか、エッチングによるパーチクルが発生する。

第１層２１３１の過エッチングを防止するためにエッチング時間を短縮すれば、ＩＴＯを含む第２層２１３２は、完全にエッチングされずに所望のパターンを得られない。このような理由によって従来には、第１電極２１３０のパターン形成が容易でなかった。

しかし、本実施形態の第１電極２１３０の第２層２１３２はＩＷＯを含み、ＩＷＯは、ＩＴＯと仕事関数が類似しており電気的特性に影響を与えないだけでなく、エッチング速度はＩＴＯより二倍以上速くてパターニングが容易になる。結果的に、電気的不良を顕著に低減させた有機発光素子を製造できる。

図９は、本発明のさらに他の実施形態に関する能動型有機発光表示装置を示した概略的な断面図であり、図１０は、図９のＤの拡大図である。

本実施形態の有機発光表示装置３０００は、基板３１０１、ＴＦＴ、パッシベーション膜３１１７及び有機発光素子３１７０を備える。有機発光素子３１７０は、第１電極３１３０、有機発光層３１４０及び第２電極３１５０を備える。

第１電極３１３０の下部の基板３１０１及びＴＦＴは、前述した実施形態と類似しているので説明を省略し、説明の便宜のために前述した実施形態との差異点を中心に説明する。

第１電極３１３０は、第１層３１３１、第２層３１３２及び第３層３１３３を備える。図１０を参照すれば、パッシベーション膜３１１７上に第１電極３１３０の第１層３１３１が形成され、第１層３１３１上に第２層３１３２が形成され、第２層３１３２上に第３層３１３３が形成される。

第１層３１３１はＩＷＯを含む。ＩＷＯは、他部材との接着力が良いので、第１電極３１３０とパッシベーション膜３１１７との接着力を改善できる。前述したように、パッシベーション膜３１１７は、ＴＦＴを覆ってＴＦＴを保護して絶縁し、このような目的のために有機絶縁膜、無機絶縁膜を使用する。ＩＷＯは、金属に比べて絶縁膜との接着力が優れている。第１電極３１３０のうち、絶縁膜であるパッシベーション膜３１１７と接する部分である第１層をＩＷＯで形成して、第１電極３１３０とパッシベーション膜３１１７との接着力を向上させうる。

第２層３１３２は反射層として備えられる。第２層３１３２は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇなどを含むことができる。第２層３１３２は、反射率の良い金属を含んで反射層として機能する。有機発光層３１４０で発生した光は、第２層３１３２で反射して第２電極３１５０方向に取り出される。すなわち、本実施形態の有機発光素子３１７０は前面発光型構造である。

有機発光層３１４０と接する第３層３１３３はＩＷＯを含む。ＩＷＯは、ＩＴＯと類似した仕事関数値を持っていて、第１電極３１３０はアノード電極として機能する。

またＩＷＯは、ＩＴＯに比べて２倍以上のエッチング速度を持っている。第１電極３１３０の第１層３１３１及び第３層３１３３のエッチングが容易であって、従来ＩＴＯを使用する場合よりエッチング時間が短縮してパターニングが容易になる。結果的に、電気的不良を顕著に低減させた有機発光素子を製造できる。

以上、本発明は、図面に図示された実施形態を参考までに説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められねばならない。

本発明は、ディスプレイ装置関連の技術分野に好適に用いられる。

１００、２００、３００ 有機発光素子
１０００、２０００、３０００ 有機発光表示装置
１０１、２０１、３０１、１１０１、２１０１、３１０１ 基板
１３０、２３０、３３０、１１３０、２１３０、３１３０ 第１電極
１４０、２４０、３４０、１１４０、２１４０、３１４０ 有機発光層
１５０、２５０、３５０、１１５０、２１５０、３１５０ 第２電極

Claims (14)

1. 酸化インジウムタングステン（ＩＷＯ）を含む第１電極と、
   前記第１電極上に形成される有機発光層と、
   前記有機発光層上に形成される第２電極と、を備える有機発光素子。
2. 前記第１電極は、第１層、前記第１層上に形成された第２層を備え、
   前記第１層は、前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第２層は、前記第１層と前記有機発光層との間に配置され、ＩＷＯを含む請求項１に記載の有機発光素子。
3. 前記第１電極は、第１層、前記第１層上に形成された第２層、前記第２層上に形成された第３層を備え、
   前記第１層は、ＩＷＯを含み、前記第２層は、前記第１層の前記有機発光層に向かう方向に形成され、前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第３層は、前記第２層と前記有機発光層との間に配置されてＩＷＯを含む請求項１に記載の有機発光素子。
4. 前記第１電極は、アノード電極であり、前記第２電極は、カソード電極である請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の有機発光素子。
5. 前記有機発光層で発生した光が前記第２電極方向に具現される請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の有機発光素子。
6. 前記第１層は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｇからなる群から選択されたいずれか一つを含む請求項２に記載の有機発光素子。
7. 前記第２層は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｇからなる群から選択されたいずれか一つを含む請求項３に記載の有機発光素子。
8. 基板と、
   前記基板上に形成された複数の薄膜トランジスタと、
   前記薄膜トランジスタを覆って開口部を備える絶縁膜と、
   前記絶縁膜上に形成されて、前記開口部を通じて前記薄膜トランジスタと電気的に連結される第１電極と、
   前記第１電極上に形成される有機発光層と、
   前記有機発光層上に形成される第２電極と、を備え、
   前記第１電極は、ＩＷＯを含む有機発光表示装置。
9. 前記第１電極は、第１層、第２層を備え、
   前記第１層は、前記絶縁膜上に形成され、前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第２層は、前記第１層と前記有機発光層との間に配置されてＩＷＯを含む請求項８に記載の有機発光表示装置。
10. 前記第１電極は、第１層、第２層、第３層を備え、
    前記第１層は、前記絶縁膜上に形成され、ＩＷＯを含み、前記第２層は、前記第１層の前記有機発光層に向かう方向に形成され、前記有機発光層で発生した光を反射できるように反射層として備えられ、前記第３層は、前記第２層と前記有機発光層との間に配置されてＩＷＯを含む請求項８に記載の有機発光表示装置。
11. 前記第１電極は、アノード電極であり、前記第２電極は、カソード電極である請求項８ないし１０のうちいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
12. 前記有機発光層で発生した光が前記第２電極方向に具現される請求項８ないし１０のうちいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
13. 前記第１層は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｇからなる群から選択されたいずれか一つを含む請求項９に記載の有機発光表示装置。
14. 前記第２層は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｇからなる群から選択されたいずれか一つを含む請求項１０に記載の有機発光表示装置。

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