JP4555727B2 - 有機発光表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は有機発光素子及びこれを用いた表示装置に関する。
アクティブマトリクス有機発光表示装置では、各画素を構成する有機発光素子に、２〜４個の薄膜トランジスタのスイッチング素子及び容量から構成される駆動素子が接続されており１フレーム期間中の全点灯が可能となる。そのため、輝度を高くする必要がなく、有機発光素子の寿命を長くすることが可能となる。よって、高精細，大画面化において、アクティブマトリクス有機発光表示装置が有利であると考えられている。
一方、発光光を基板裏側から取り出す有機発光表示装置では、基板と有機発光素子の間に駆動部を設けたアクティブマトリクスを行うと、開口率が制限される。特に大型のディスプレイにおいては、電源線の電圧降下による画素間の輝度ばらつきを低減するために、電源線の幅を広げる必要があり開口率が極端に小さくなる問題がある。
この問題点を解決するために、上部電極を透明化し、発光光の取り出しを上部電極側から行う構造、いわゆるトップエミッション構造のアクティブマトリクス型有機発光表示装置が有効であると考えられる。この装置は、発光を取り出す上部電極の上部に駆動部等がないことから、開口率は飛躍的に向上できる。
このようなトップエミッション構造の有機発光素子において、素子における正孔電流の増大により発光特性を向上するため、陽極と有機層との間に仕事関数の大きい正孔注入用薄膜層を形成する技術が下記〔特許文献１〕に記載されている。また、陰極と有機層との間に電子注入層を形成する技術が下記〔特許文献２〕に記載されている。
図９は、トップエミッション構造の有機発光素子の単画素断面図を示す。この有機発光素子では、第一の電極１１５が陰極、第二の電極１２５が陽極となる。また、素子は、第一の電極１１５，電子注入層１２４，電子輸送層１２３,発光層１２２,正孔輸送層１２１，正孔注入層１２９，第二の電極１２５，保護層１２６、の積層構造をとる。
ここで、トップエミッション構造の素子の製造プロセスを検討すると、第一の電極115はフォトリソグラフィ工程でのウェットエッチング等によりパターン化することとなり、この際に表面が絶縁化又は汚染されることとなる。この場合絶縁化又は汚染された第一の電極１１５上に電子注入層等を形成しても、発光効率が低下し、又は発光しないことがあり、点灯の信頼性が低下するという問題がある。なお、陽極，陰極の位置が反対となる構造の素子においても同様にこの問題は生じる。
上記特許文献１，特許文献２では、陽極と有機層との間に電子注入層又は正孔注入用薄膜層を形成するが、絶縁化，汚染した第一の電極において、電子，正孔注入層への注入効率を再生するものではなく、この問題を解決するものではない。
本発明は、このように電極の電子，正孔注入効率を再生させ、高効率，高品質の有機発光素子を提供することを目的とする。
以下に本発明における課題の解決手段を説明する。
本発明は、基板と、第一の電極と、該第一の電極のエッジを覆うように形成された絶縁
膜バンクと、前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形成された金属薄膜と、有機発光
層と、第二の電極とをこの順に配置し、前記絶縁膜バンクの側面の下部は逆テーパ形状で
ある有機発光表示装置の構成をとる。また、基板と、第一の電極と、該第一の電極のエッ
ジを覆うように形成された絶縁膜バンクと、前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形
成された金属薄膜と、有機発光層と、第二の電極とをこの順に配置し、前記絶縁膜バンク
の側面は順テーパ形状の部分と逆テーパ形状の部分とを有する有機発光表示装置の構成を
とる。また、前記絶縁膜バンクの側面のうち、前記第一の電極に近い側が逆テーパ形状を
有し、遠い側が順テーパ形状を有する構成をとる。また、前記逆テーパ形状を有する側面
が前記第一の電極から０．３ｎｍ以上２００ｎｍ以下の高さにある構成をとる。また、前
記金属薄膜と前記有機発光層との間に電子輸送層を配置し、前記有機発光層と前記第二電
極との間に正孔輸送層を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜と前記電子輸送層との
間に電子注入層を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜は前記第一の電極に比べ仕事
関数が同じであるか、あるいは小さい導電膜である構成をとる。また、前記金属薄膜と前
記有機発光層との間に正孔輸送層を配置し、前記有機発光層と前記第二電極との間に電子
輸送層を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜と前記正孔輸送層との間に正孔注入層
を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜は前記第一の電極に比べ仕事関数が同じであ
るか、あるいは大きい導電膜である構成をとる。また、前記金属薄膜の膜厚は前記逆テー
パ形状を有する側面の前記第一の電極からの高さの２／３以下である構成をとる。
膜バンクと、前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形成された金属薄膜と、有機発光
層と、第二の電極とをこの順に配置し、前記絶縁膜バンクの側面の下部は逆テーパ形状で
ある有機発光表示装置の構成をとる。また、基板と、第一の電極と、該第一の電極のエッ
ジを覆うように形成された絶縁膜バンクと、前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形
成された金属薄膜と、有機発光層と、第二の電極とをこの順に配置し、前記絶縁膜バンク
の側面は順テーパ形状の部分と逆テーパ形状の部分とを有する有機発光表示装置の構成を
とる。また、前記絶縁膜バンクの側面のうち、前記第一の電極に近い側が逆テーパ形状を
有し、遠い側が順テーパ形状を有する構成をとる。また、前記逆テーパ形状を有する側面
が前記第一の電極から０．３ｎｍ以上２００ｎｍ以下の高さにある構成をとる。また、前
記金属薄膜と前記有機発光層との間に電子輸送層を配置し、前記有機発光層と前記第二電
極との間に正孔輸送層を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜と前記電子輸送層との
間に電子注入層を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜は前記第一の電極に比べ仕事
関数が同じであるか、あるいは小さい導電膜である構成をとる。また、前記金属薄膜と前
記有機発光層との間に正孔輸送層を配置し、前記有機発光層と前記第二電極との間に電子
輸送層を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜と前記正孔輸送層との間に正孔注入層
を配置する構成をとる。また、前記金属薄膜は前記第一の電極に比べ仕事関数が同じであ
るか、あるいは大きい導電膜である構成をとる。また、前記金属薄膜の膜厚は前記逆テー
パ形状を有する側面の前記第一の電極からの高さの２／３以下である構成をとる。
この発明においては、順テーパを形成した絶縁バンクは逆スパッタ，プラズマエッチング，イオンビーム，ウェットエッチング等の最適条件により第一の電極エッジを覆う絶縁バンクの斜面下部のみ逆テーパ形状になし、金属薄膜を第一の電極及び絶縁バンクに形成させ、画素ごとに区切られた金属薄膜ができるため、隣接画素とのクロストークを防止し、第一の電極よりの電子・ホール注入効率が向上できる。金属薄膜は、材料を特に限定されないし、材料を２種以上併用しても差し支えない。金属薄膜の膜厚は百数十ｎｍ以下であり、絶縁パンクの逆テーパ高さｈは２０１ｎｍ以上にする必要はない。
有機発光素子は、電子輸送層，有機発光層，有機正孔輸送層，正孔注入層、第一の電極及び第二の電極を有して構成される。正孔注入層は、陽極と正孔輸送層の注入障壁を下げるため、適当なイオン化ポテンシャルを有する材料が望ましい。また、下地層の表面凹凸を埋める役割を果たすことが望ましい。具体的には、鋼フタロシアニン，スターパーストアミン化合物，ポリアニリン、ポリチオフェン等が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。
正孔輸送層は、正孔を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、正孔移動度が高いことが望ましい。また、化学的に安定であることが望ましい。また、イオン化ポテンシャルが小さいことが望ましい。また、電子親和力が小さいことが望ましい。また、ガラス転移温度が高いことが望ましい。具体的には、Ｎ，Ｎ′−ビス(３一メチルフェニル)−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−［１，１′−ビフェニル］−４，４′ジアミン（以下ＴＰＤと略記）、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下α−ＮＰＤと略記）、４，４′，４″−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（以下ＴＣＴＡと略記）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（以下ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢと略記）が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
発光層は、注入された正孔，電子が再結合し、材料固有の波長で発光する層をさす。発光層を形成するホスト材料自体が発光する場合とホストに微量添加したドーバント材料が発光する場合がある。具体的なホスト材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体（以下ＤＰＶＢｉと略記），骨格にベンゼン環を有するシロール誘導体（以下２ＰＳＰと略記），トリフェニルアミン構造を両端に有するオキソジアゾール誘導体（以下ＥＭ２と略記），フェナンスレン基を有するべリノン誘導体（以下Ｐ１と略記），トリフェニルアミン構造を両端に有するオリゴチオフェン誘導体（以下ＢＭＡ−３Ｔと略記），べリレン誘導体（以下ｔＢｕ−ＰＴＣと略記），トリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下Ａｌｑと略記），ポリバラフェニレンビニレン誘導体，ポリチオフェン誘導体，ポリバラフェニレン誘導体，ポリシラン誘導体，ポリアセチレン誘導体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
次に、具体的なドーバント材料としては、キナクリドン，クマリン６，ナイルレッド，ルプレン，４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（以下ＤＣＭと略記）、ジカルバゾール誘導体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
電子輸送層は、電子を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、電子移動度が高いことが望ましい。具体的には、Ａｌｑ，オキサジアゾール誘導体，シロール誘導体，亜鉛ベンゾチアゾール錯体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
電子注入層は、陰極から電子輸送層への電子注入効率を向上させるために用いる。具体的には、弗化リチウム，弗化マグネシウム，弗化カルシウム，弗化ストロンチウム，弗化バリウム，酸化マグネシウム，酸化アルミニウムが望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
金属薄膜は、ウェットエッチング等により汚染された陰極または陽極から電子・ホール注入層への電子・ホール注入効率を再生させるために用い、材料は有機発光素子の構造によって異なる。
まず、第一の電極が陽極，第二の電極が陰極の構成である。第一の電極，金属薄膜，正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，電子注入層，第二の電極の順に積層されることになる。上記構成において、電子注入層、或いは正孔注入層を有さない構造も考えられる。また、電子輸送層、或いは正孔輸送層を有さない構造も考えられる。
この場合の金属薄膜の材料は、正孔注入層へのホールの注入効率を高めるために仕事関数が大きな導電膜が望ましい。具体的には、モリブデン，ニッケル，クロム等の金属や、これら金属を用いた合金や、ポリシリコン，アモルファスシリコン，錫酸化物，酸化インジウム，インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ），バナジウム酸化物，タングステン酸化物等等の無機材料が挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。また、第一の電極の材料と同じでもかまわない。
一方、第一の電極が陰極，第二の電極が陽極の構成である。第一の電極，金属薄膜，電子注入層，電子輸送層，発光層，正孔輸送層，正孔注入層，第二の電極の順に積層されることになる。上記構成において、電子注入層、或いは正孔注入層を有さない構造も考えられる。また、電子輸送層、或いは正孔輸送層を有さない構造も考えられる。この場合の金属薄膜の材料は、電子注入層への電子の注入効率を高めるために仕事関数が小さな導電膜が望ましい。具体的には、アルミニウム，銀，マグネシウム，金属カルシウム等の金属や、これら金属を用いた合金やセリウム化合物，酸化インジウムを主原料とする酸化物，バナジウム酸化物，タングステン酸化物，リチウム有機物等が挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。また、第一の電極の材料と同じでもかまわない。
第一の電極に用いられる材料は、電極材料が望ましい。具体的には、アルミニウム，銀，銅，モリブデン，ニッケル，クロム等の金属や、これら金属を用いた合金や、セリウム化合物，ポリシリコン，アモルファスシリコン，錫酸化物，酸化インジウム，インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の無機材料が挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではない。
Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系導電膜では、スパッタ法において、基板温度を２００℃程度まで高めた条件で作製すると多結晶状態になる。多結晶状態では、結晶粒内と結晶粒界面において、エッチング速度が異なるため、第一の電極に用いる場合はアモルファス状態が望ましい。
第二の電極に用いられる材料は、酸化インジウムを主原料とする酸化物が上げられる。特にＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2系透明導電膜，Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ系透明導電膜が望ましい。透明導電膜の製造法は、スパッタ法，ＥＢ蒸着法，イオンプレーティング法等が挙げられる。
本発明の他の手段として、基板と、第一の電極と、該第一の電極のエッジを覆うように形成された絶縁膜バンクと、前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形成された金属薄膜と、有機発光層と、第二の電極とをこの順に配置し、前記絶縁膜バンクの上面の一部が凹凸形状を有する有機発光表示装置の構成をとる。また、前記凹凸形状は中心線平均粗さが１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である構成をとる。また、前記金属薄膜の膜厚は前記中心線平均粗さの半分以下である構成をとる。また、前記凹凸形状は錐状，ドーム状，柱状の凸部の高さが１ｎｍ以上である構成をとる。また、前記金属薄膜の膜厚は前記錐状，ドーム状，柱状の凸部の高さの半分以下である構成をとる。
この発明においては、スピンコーティング，化学気相蒸着法，スパッタリング，イオンプレーティング等の成膜法により形成した絶縁バンクの上部は逆スパッタ，プラズマエッチング，イオンビーム，ウェットエッチング等の最適条件により微細な凹凸表面が得られ、金属薄膜を第一の電極及び絶縁バンクに形成させ、画素ごとに区切られた金属薄膜ができるため、隣接画素とのクロストークを防止し、第一の電極よりの電子・ホール注入効率が向上できる。金属薄膜は、材料を特に限定されないし、材料を２種以上併用しても差し支えない。金属薄膜の膜厚は０.５ 〜５００ｎｍであり、画素ごとに区切られるためには、絶縁バンクの上部表面の中心線平均粗さが１〜１０００ｎｍにする必要がある。
また、絶縁バンクの上部はスパッタリング，化学気相蒸着，イオンプレーティング等の成膜法の最適条件により錐状，ドーム状，柱状等の凹凸表面が得られ、金属薄膜を第一の電極及び絶縁バンクに形成させ、画素ごとに区切られた金属薄膜ができるため、隣接画素とのクロストークを防止し、第一の電極よりの電子・ホール注入効率が向上できる。金属薄膜は、材料を特に限定されないし、材料を２種以上併用しても差し支えない。
また、シャドウマスクを用いて絶縁バンク上部に金属薄膜を形成させないことにより画素ごとに区切られた金属薄膜ができるため、隣接画素とのクロストークを防止し、第一の電極よりの電子・ホール注入効率が向上できる。
また、この有機発光表示装置において、前記金属薄膜は電極材料を形成される構成もとりうる。この場合においては、フォトリソグラフィ工程でのウェットエッチング等により汚染された第一の電極及び絶縁バンク斜面上に金属薄膜を形成させることにより、電子・ホール注入効率を再生できる。電極材料は、アルミニウム，銀，銅，モリブデン，タングステン，ニッケル，クロム等の金属や、これら金属を用いた合金や、セリウム化合物，ポリシリコン，アモルファスシリコン，錫酸化物，酸化インジウム，インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の無機材料である。電極材料を２種以上併用しても差し支えない。
また、この発明においては、金属薄膜の膜厚範囲を規定している。金属薄膜の膜厚は、露出された第一の電極面との角度θが９０度以下の逆テーパ角を有し、高さｈが０.３ 〜２００ｎｍの逆テーパの絶縁バンクに、金属薄膜が画素ごとに区切られるように、絶縁バンク斜面下部の逆テーパの高さｈの２／３以下にする。
また、前記金属薄膜の膜厚は、絶縁バンク上部の表面の中心線平均粗さの半分以下である構成もとる。この発明においては、金属薄膜の膜厚は、絶縁バンクの上部の中心線平均粗さが１〜１０００ｎｍの凹凸を有する表面に金属薄膜が画素ごとに区切られるように、絶縁バンクの上部表面の中心線平均粗さの半分以下にする。
また、金属薄膜の膜厚は、絶縁バンク上部の表面の錐状，ドーム状，柱状等の凸部の高さの半分以下である構成もとる。この発明においては、金属薄膜の膜厚は、絶縁バンクの上部の錐状，ドーム状，柱状等の凸部が高さ１ｎｍ以上の凹凸を有する表面に金属薄膜が画素ごとに区切られるように、絶縁バンクの上部の錐状，ドーム状，柱状等の凸部が高さの半分以下にする。
また、前記の有機表示装置は、複数の画素とこの画素を駆動する薄膜トランジスタを有し、アクティブマトリクス型である構成をとる。また、前記薄膜トランジスタはポリシリコン薄膜トランジスタ又はアモルファスシリコン薄膜トランジスタである構成をとる。
本発明の他の手段として、基板と、第一の電極と、該第一の電極のエッジを覆うように形成された絶縁膜バンクと、前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形成された金属薄膜と、電子輸送層と、有機発光層と、正孔輸送層と、第二の電極とをこの順に配置し、前記金属薄膜は前記第一の電極に比べ仕事関数が同じであるか、あるいは小さい導電膜である有機発光表示装置の構成をとる。
本発明の他の手段として、基板と、第一の電極と、該第一の電極のエッジを覆うように形成された絶縁膜バンクと、前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形成された金属薄膜と、正孔輸送層と、有機発光層と、電子輸送層と、第二の電極とをこの順に配置し、前記金属薄膜は前記第一の電極に比べ仕事関数が同じであるか、あるいは大きい導電膜である有機発光表示装置の構成をとる。
ポリシリコン薄膜トランジスタを用いることにより、発光部の高効率により、画素が低電圧になり、画素回路の信頼性が向上できる。画素の低電圧化の可能により、画素電源は小型化ができる。また、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを用いることにより、発光部の隣接画素とのクロストーク防止及び高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧のシフトが減少する。
本発明を用いることにより、電極の電子，正孔注入効率を再生させ、高効率，高品質の有機発光素子を提供することが可能となる。
以下に本発明における最良の形態を示す。
図１に本発明の第一の実施形態を示す。この構成では、図９の素子構成と比較し、第一の電極１１５、及び絶縁膜バンク１２０と電子注入層１２４との間に金属薄膜１２７を配置する点が異なる。金属薄膜１２７は、第一の電極１１５、及び絶縁膜バンク１２０上に、真空蒸着法により形成する。
ここで、電子輸送層１２３は、電子を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、電子移動度が高いことが望ましい。具体的には、Ａｌｑ，オキサジアゾール誘導体，シロール誘導体，亜鉛ベンゾチアゾール錯体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
電子注入層１２４は、陰極から電子輸送層への電子注入効率を向上させるために用いる。具体的には、弗化リチウム，弗化マグネシウム，弗化カルシウム，弗化ストロンチウム，弗化バリウム，酸化マグネシウム，酸化アルミニウムが望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
金属薄膜１２７は、ウェットエッチング等により汚染された陰極から電子注入層への電子注入効率を再生させるために用い、材料は有機発光素子の構造によって異なる。
図１の構成では、第一の電極１１５が陰極，第二の電極１２５が陽極の構成をとり、第一の電極１１５，金属薄膜１２７，電子注入層１２４，電子輸送層１２３，発光層１２２，正孔輸送層１２１，正孔注入層１２９，第二の電極１２５の積層構造となる。この構成では、電子注入層、或いは正孔注入層を有さない構造も考えられる。また、電子輸送層、或いは正孔輸送層を有さない構造も考えられる。この場合の金属薄膜１２７は、電子注入層１２４への電子の注入効率を高めるために仕事関数が小さな導電膜が望ましい。具体的には、アルミニウム，銀，マグネシウム，金属カルシウム等の金属や、これら金属を用いた合金やセリウム化合物，酸化インジウムを主原料とする酸化物，バナジウム酸化物，タングステン酸化物，リチウム有機物等が望ましい。また、これらの材料を２種以上併用する構成としても差し支えない。また、第一の電極１１５と同じ材料となることを妨げるものではない。
以上の構成をとることにより、ウェットエッチング等により汚染された第一の電極115から、電子注入層１２４への電子注入効率を再生することができる。
一方、第一の電極１１５が陽極，第二の電極１２５が陰極の構成においても、同様に本発明を用いることができる。この場合、図示はされていないが、第一の電極１１５，金属薄膜１２７，正孔注入層１２９，正孔輸送層１２１，発光層１２２，電子輸送層１２３，電子注入層１２４，第二の電極１２５、の積層構造となる。この構成においても、電子注入層、或いは正孔注入層を有さない構造も考えられる。また、電子輸送層、或いは正孔輸送層を有さない構造も考えられる。この場合の金属薄膜１２７の材料は、正孔注入層129へのホールの注入効率を高めるために仕事関数が大きな導電膜が望ましい。具体的には、モリブデン，ニッケル，クロム等の金属や、これら金属を用いた合金や、ポリシリコン，アモルファスシリコン，錫酸化物，酸化インジウム，インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ），バナジウム酸化物，タングステン酸化物等等の無機材料が望ましい。また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。また、第一の電極１１５と同じ材料となることを妨げるものではない。
以上の構成をとることにより、ウェットエッチング等により汚染された第一の電極115から、正孔注入層１２９への正孔注入効率を再生することができる。
次に、図２〜図４を用いて本発明の第二の実施形態を説明する。
上記の第一の実施形態をとる場合、第一の電極，第二の電極との接触及び、隣接画素との短絡が起こるという問題が生ずる。この問題を解決すべく、本実施例では、金属薄膜を不連続に形成する構成をとる。
まず、この実施例の有機発光表示装置の製造方法について説明する。薄膜トランジスタはポリシリコン薄膜トランジスタである。図２は有機発光装置における画素領域の断面図を表したものである。ガラスの基板１１６上に減圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ法）を用いて膜厚５０ｎｍのアモルフアスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を形成する。次に、膜全面をレーザアニールした。これにより、ａ−Ｓｉが結晶化され、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）となった。次に、ｐ−Ｓｉ膜を、ドライエッチングでパターン化し、第１トランジスタの活性層，第２トランジスタの活性層、及び容量下部電極１０５を形成した。次に、プラズマ増強化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ法）を用いゲート絶縁膜１１７として膜厚１００ｎｍのＳｉＯ2 膜を形成した。次に、ゲート電極として膜厚５０ｎｍのＴｉＷ膜をスパッタリング法により作製し、パターニングした。併せて、走査線、及び容量上部電極１０８をパターニングした。次に、イオン注入法によりゲート絶縁膜１１７の上部から、パターン化されたｐ−Ｓｉ層にＰイオンを注入した。上部にゲート電極がある領域にはＰイオンが注入されず、チャネル領域となる。次に、基板１１６をＮ2 雰囲気下で、加熱処理を行い、不純物（Ｐ）を活性化し、不純物活性領域を形成した。その上に、第１層間絶縁膜１１８としてＳｉＮ2 膜を成膜した。膜厚は２００ｎｍである。次に、不純物活性領域のゲート絶縁膜１１７及び第１層間絶縁膜１１８に、コンタクトホールを形成した。さらに、第２トランジスタのゲート電極上部の第１層間絶縁膜１１８にコンタクトホールを形成した。
その上に、スパッタリング法にて膜厚５００ｎｍのＡｌ膜を形成する。ホトリソグラフティ工程により信号線１０９，第１電流供給線１１０を形成する。また、第１トランジスタのソース電極及びドレイン電極，第２トランジスタのソース電極及びドレイン電極を形成する。容量下部電極１０５と第１トランジスタのドレイン電極を接続する。また、第１トランジスタのソース電極と信号線１０９を接続する。また、第１トランジスタのドレイン電極を第２トランジスタのゲート電極に接続する。また、第２トランジスタのドレイン電極を第１電流供給線１１０に接続する。また、容量上部電極１０８を第１電流供給線
１１０に接続する。次に、第２層間絶縁膜１１９はプラズマ増強化学気相成長法（PECVD法）により、ＳｉＮX 膜を形成した。膜厚は５００ｎｍである。第２トランジスタのドレイン電極上部にコンタクトホールを設ける。
１１０に接続する。次に、第２層間絶縁膜１１９はプラズマ増強化学気相成長法（PECVD法）により、ＳｉＮX 膜を形成した。膜厚は５００ｎｍである。第２トランジスタのドレイン電極上部にコンタクトホールを設ける。
図３は本発明の第二の実施形態を示す有機発光装置における画素領域の拡大断面図である。平坦化層１３６の上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ−Ｎｄ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。次に、絶縁膜バンク
１２０として、ＰＥＣＶＤ法を用い、成膜条件を可変しながら膜質の異なる３層のＳiＮXを形成した。次に、ＣＦ4＋Ｏ2を用いたドライエッチングにより、絶縁膜バンク１２０は斜面上部が順テーパ、斜面下部が逆テーパに形成した。ＳＥＭ観察をした結果、絶縁バンクの斜面下部は露出された下部電極面との角度θが６５度の逆テーパ角を有し、高さｈが２００ｎｍの逆テーパであった。
１２０として、ＰＥＣＶＤ法を用い、成膜条件を可変しながら膜質の異なる３層のＳiＮXを形成した。次に、ＣＦ4＋Ｏ2を用いたドライエッチングにより、絶縁膜バンク１２０は斜面上部が順テーパ、斜面下部が逆テーパに形成した。ＳＥＭ観察をした結果、絶縁バンクの斜面下部は露出された下部電極面との角度θが６５度の逆テーパ角を有し、高さｈが２００ｎｍの逆テーパであった。
次に、第一の電極１１５及び絶縁膜バンク１２０上に、金属薄膜１２７としてＡｌ膜を真空蒸着法により１０ｎｍ形成した。次に、金属薄膜１２７上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により０.５ｎｍ 形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層122として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。次に真空蒸着法により膜厚
５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩｎ−Ｚｎ−Ｏ膜（以下、ＩＺＯ膜と略記）を形成した。同膜は第二の電極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度０.８Ｐａ 、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。次に、スパッタリング法により、膜厚
５０ｎｍのＳｉＯxＮy膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩｎ−Ｚｎ−Ｏ膜（以下、ＩＺＯ膜と略記）を形成した。同膜は第二の電極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度０.８Ｐａ 、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。次に、スパッタリング法により、膜厚
５０ｎｍのＳｉＯxＮy膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
以上の製造方法をとることにより、金属薄膜１２７、及び電子注入層１２４を画素ごとに切断することが可能となる。即ち、本実施構成では、順テーパ形状の絶縁膜バンクの下部を逆テーパ形状とすることにより、金属薄膜１２７，電子注入層１２４を形成の際に、逆テーパ部で切断することが可能となる。
これにより、実施形態１で得られる効果に加え、さらに陰極，陽極との接触を防止でき、また、隣接画素との短絡を防止することが可能となる。なお、第一の電極を陽極，第二の電極を陰極とする構成においても同様に本実施例を適用することができる。
（比較例１）
実施例２と比較のために、順テーパの絶縁バンクを用いた有機発光表示装置を作製した。
実施例２と比較のために、順テーパの絶縁バンクを用いた有機発光表示装置を作製した。
図４に実施例２と比較例１で作製した表示装置の発光輝度評価した結果である。表示装置の各素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例２の表示装置は、絶縁バンクを斜面上部が順テーパ、斜面下部は露出された下部電極面との角度θが６５度の逆テーパ角を有し、高さｈが１００ｎｍの逆テーパで、かつ金属薄膜がＡｌ膜で膜厚が１０ｎｍである。実施例２の表示装置は、輝度が１５００ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度が得られることがわかった。隣接画素とのクロストークがみられなかった。比較例１の表示装置は、実施例２の表示装置との違いは絶縁バンクが順テーパである。金属薄膜は膜厚が１０ｎｍのＡｌ膜である。発光輝度は７００ｃｄ／ｍ2 と低下するが、クロストークが認められた。金属薄膜の効果はみられるものの、金属薄膜が画素ごとに区切られないためクロストークが発生することを明らかにした。
次に、図５を用いて本発明の第三の実施形態を説明する。
本実施例では、金属薄膜を不連続とするための他の手段を用いる。以下、この実施例の有機発光表示装置の製造方法について説明する。薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタである。図５は本発明の実施例２を示す有機発光装置における画素領域の拡大断面図である。ガラス基板上にゲート電極として、スパッタリング法により膜厚２００ｎｍのＣｒ膜を形成する。その後、ホトリソグラフィ法を用いてゲート配線に加工した。この上にゲート絶縁層としてＰＥＣＶＤ法により膜厚３００ｎｍのＳｉＮX を形成した。次に、半導体層としてＰＥＣＶＤ法により膜厚２００ｎｍのａ−Ｓｉ膜を形成した。ついでに、コンタクト層としてＰＥＣＶＤ法により膜厚３０ｎｍのｎ＋Ｓｉ膜を形成した。次にホトリソグラフィ法を用いて半導体層を島状に加工した。次にスパッタリング法により形成した膜厚２００ｎｍのＣｒＭｏ膜をホトリソグラフィ法を用いて加工し、ソース及びドレイン電極配線を形成した。ソース及びドレイン電極の間にあるｎ＋Ｓｉ膜をエッチングした。この上に保護層としてＰＥＣＶＤ法により膜厚５００ｎｍのＳｉＮX 膜を形成した。さらに保護層にホトリソグラフィ法を用いスルーホールを形成した。次にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ−Ｎｄ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。
次に、絶縁膜バンク１２０として、スピンコート法を用い、ＪＳＲ社製ポジ型感光性保護膜（ＰＣ４５２）を形成し、ベーク処理を行った。
ＰＣ４５２で形成された絶縁膜バンク１２０の膜厚は１μｍで、第一の電極１１５のエッジを３μｍ覆った。次に、プラズマエッチングにより、絶縁膜バンク１２０の上部は微細な凹凸の形態をなすことをＳＥＭで観察された。
次に、第一の電極１１５及び絶縁膜バンク１２０上に、金属薄膜１２７としてＡｌ膜を真空蒸着法により１０ｎｍ形成した。
次に、金属薄膜１２７上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により0.5ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は第一の電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。
上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩＺＯ膜を形成した。同膜は第二の電極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
次に、スパッタリング法により、膜厚５０ｎｍのＳｉＯxＮy膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
図１０に示すように、パネルを試作した。メモリセルを内蔵した画素２０１を配列して表示領域２０２を形成し、マトリクスを駆動するために、データ配線にはシフトレジスタ２０４，走査配線には走査駆動回路２０３が接続されている。これらの回路駆動を制御する制御信号及び表示データは、入力配線２５を介して供給する。また画素のＥＬ電源配線２１０及びＥＬコモン配線２１１は一括して画素電源２０６に接続されている。
以上の構成をとることにより、金属薄膜１２７を画素ごとに切断することが可能となる。即ち、本実施構成では、絶縁膜バンク１２０に凹凸構造を設けることにより、金属薄膜１２７の切断が可能となる。
実施例３で作製した表示装置の発光輝度評価した。表示装置の素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例３の表示装置は、輝度が１４５０ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度が得られることがわかった。隣接画素とのクロストークがみられなかった。絶縁バンクの上部が凹凸の表面を呈するため、金属薄膜を１０ｎｍで形成しても画素ごとに区切られることがわかった。
発光部の隣接画素とのクロストーク防止及び高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧のシフトが減少することを確認した。
次に、図６を用いて本発明の第四の実施形態を説明する。
本実施形態では、第一の電極１１５が陽極、第二の電極１２５が陰極の構成をとる。
以下、本発明の有機発光表示装置の実施例について説明する。図２は有機発光装置における画素領域の断面図である。薄膜トランジスタの製造方法は実施例２と同じである。薄膜トランジスタは、ポリシリコン薄膜トランジスタである。図６は本発明の第四の実施形態を示す有機発光装置における画素領域の拡大断面図である。第２層間絶縁膜１１９は化学気相蒸着法により、ＳｉＮX 膜を形成し、膜厚が５００ｎｍである。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＣｒ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。第一の電極１１５は陽極として機能する。
次に、絶縁膜バンク１２０として、プラズマ増強化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ法）を用い、ドーム状組織を形成する成膜条件でＳｉＮX を形成した。その結果、絶縁膜バンク
１２０の上部は凹凸を有する形態をなすことをＳＥＭで観察された。
１２０の上部は凹凸を有する形態をなすことをＳＥＭで観察された。
ＳｉＮX で形成された絶縁膜バンク１２０の膜厚は０.５μｍ で、第一の電極１１５のエッジを２μｍ覆った。
次に、第一の電極１１５及び絶縁膜バンク１２０上に、金属薄膜１２７としてＣｒ膜をスパッタリング法により１０ｎｍ形成した。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は第一の電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍの
Ａｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
Ａｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
次に、金属薄膜１２７上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により0.5ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＩＺＯ膜を形成し、第二の電極１２５を形成する。第二の電極１２５は陰極として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、
Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度０.８Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。
Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度０.８Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。
次に、スパッタリング法により、膜厚７０ｎｍのＳｉＯxＮy膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
図１０に示すように、パネルを試作した。メモリセルを内蔵した画素２０１を配列して表示領域２０２を形成し、マトリクスを駆動するために、データ配線にはシフトレジスタ２０４、走査配線には走査駆動回路２０３が接続されている。これらの回路駆動を制御する制御信号及び表示データは、入力配線２５を介して供給する。また画素のＥＬ電源配線２１０及びＥＬコモン配線２１１は一括して画素電源２０６に接続されている。
以上の構成をとることにより、金属薄膜１２７を画素ごとに切断することが可能となる。即ち、本実施構成では、絶縁膜バンク１２０に凹凸構造を設けることにより、金属薄膜１２７の切断が可能となる。
実施例４で作製した表示装置の発光輝度評価した。表示装置の素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例４の表示装置は、輝度が１２６０ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度が得られることがわかった。隣接画素とのクロストークがみられなかった。絶縁バンクの上部が凹凸の表面を呈するため、第二電極を１０ｎｍ形成しても画素ごとに区切られることがわかった。
発光部の高効率により、画素が低電圧になり、画素回路の信頼性が向上できる。画素の低電圧化の可能により、画素電源は小型化ができる。
次に、本発明の第五の実施形態を説明する（図示なし）。薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタである。薄膜トランジスタの製造方法は実施例３と同じである。第２層間絶縁膜１１９は化学気相蒸着法により、ＳｉＮX 膜を形成し、膜厚が
５００ｎｍである。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。
５００ｎｍである。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。
次に、絶縁膜バンク１２０として、スピンコート法を用い、ＪＳＲ社製ポジ型感光性保護膜（ＰＣ４５２）を形成し、ベーク処理を行った。
ＰＣ４５２で形成された絶縁膜バンク１２０の膜厚は１μｍで、第一の電極１１５のエッジを３μｍ覆った。
次に、第一の電極１１５及び絶縁膜バンク１２０斜面上に、金属薄膜１２７としてＬｉ膜を真空蒸着法により１０ｎｍ形成した。金属薄膜の形成はシャドウマスクを用いた。
次に、金属薄膜１２７上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により0.5ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。
上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩＺＯ膜を形成した。同膜は第二の電極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋
Ｚｎ）＝０.８３であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
Ｚｎ）＝０.８３であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
次に、スパッタリング法により、膜厚５０ｎｍのＳｉＯxＮy膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
図１０に示すように、パネルを試作した。メモリセルを内蔵した画素２０１を配列して表示領域２０２を形成し、マトリクスを駆動するために、データ配線にはシフトレジスタ２０４、走査配線には走査駆動回路２０３が接続されている。これらの回路駆動を制御する制御信号及び表示データは、入力配線２５を介して供給する。また画素のＥＬ電源配線２１０及びＥＬコモン配線２１１は一括して画素電源２０６に接続されている。
実施例５で作製した表示装置の発光輝度評価した。表示装置の素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例５の表示装置は、輝度が１５２０ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度が得られることがわかった。隣接画素とのクロストークがみられなかった。
このように、本実施形態では、シャドウマスクを用いて金属薄膜１２７をパターン形成し、絶縁バンク上部に第二電極を形成させないようにした。この構成により、金属薄膜
１２７を画素ごとに分断でき、発光部の隣接画素とのクロストーク防止及び高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧シフトが減少することが可能となる。
１２７を画素ごとに分断でき、発光部の隣接画素とのクロストーク防止及び高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧シフトが減少することが可能となる。
次に、本発明の第六の実施形態を説明する（図示なし）。製造方法は実施例２と同様にした。薄膜トランジスタはポリシリコン薄膜トランジスタである。第２層間絶縁膜１１９は化学気相蒸着法により、ＳｉＮX 膜を形成し、膜厚が５００ｎｍである。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。
次に、絶縁膜バンク１２０として、スピンコート法を用い、ＪＳＲ社製ポジ型感光性保護膜（ＰＣ４５２）を形成し、ベーク処理を行った。
ＰＣ４５２で形成された絶縁膜バンク１２０の膜厚は１μｍで、第一の電極１１５のエッジを３μｍ覆った。
次に、第一の電極１１５上及び絶縁膜バンク１２０斜面上に、金属薄膜１２７として第一の電極１１５の材質と同じＡｌ膜を真空蒸着法により５ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
次に、金属薄膜１２７上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により0.5ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。
上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩＺＯ膜を形成した。同膜は第二の電極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度０.８Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。ＩＺＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度０.８Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。ＩＺＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
（比較例２）
実施例６と比較のために、金属薄膜１２７を用いない有機発光表示装置を作製した。図７に実施例６と比較例２で作製した表示装置の発光輝度評価した結果である。表示装置の各素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例６の表示装置は、金属薄膜がＡｌ膜で膜厚が５
ｎｍである。実施例６の表示装置は、輝度が１５５０ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度が得られることがわかった。比較例２の表示装置は、実施例６の表示装置との違いは金属薄膜を設けない点である。その結果、発光できなかった。第一の電極はウェットエッチング等により表面が汚染されたためと考えられる。金属薄膜を設けることにより、発光輝度が向上することを明らかにした。
実施例６と比較のために、金属薄膜１２７を用いない有機発光表示装置を作製した。図７に実施例６と比較例２で作製した表示装置の発光輝度評価した結果である。表示装置の各素子に電圧が７Ｖを印加した。実施例６の表示装置は、金属薄膜がＡｌ膜で膜厚が５
ｎｍである。実施例６の表示装置は、輝度が１５５０ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度が得られることがわかった。比較例２の表示装置は、実施例６の表示装置との違いは金属薄膜を設けない点である。その結果、発光できなかった。第一の電極はウェットエッチング等により表面が汚染されたためと考えられる。金属薄膜を設けることにより、発光輝度が向上することを明らかにした。
次に、本発明の第七の実施形態を説明する（図示なし）。製造方法は実施例２と同様にした。図８は金属薄膜の膜厚の最適化をみるために、異なる金属薄膜の膜厚で試作した。素子への印加電圧はいずれも７Ｖである。金属薄膜の膜厚が０.１ｎｍ 以下の素子は、発光しなかった。発光輝度が１０００ｃｄ／ｍ2 以上の素子は、金属薄膜の膜厚が０.２ 〜１３０ｎｍであることがわかった。金属薄膜の膜厚が１４０ｎｍ以上の素子になると発光輝度が低下し、クロストークが発生するようになる。これは、絶縁バンクの斜面下部の逆テーパの高さが２００ｎｍであるため、金属薄膜の膜厚が厚くなると、下部電極と絶縁バンク上に連続な膜になるためである。
次に、本発明の第八の実施形態を説明する（図示なし）。製造方法は実施例２と同様にした。金属薄膜の膜厚の最適化をみるために、異なる金属薄膜の膜厚で試作した。素子への印加電圧はいずれも７Ｖである。金属薄膜の膜厚が絶縁バンク上部の表面の中心線平均粗さの半分以下の素子は、発光輝度が１０００ｃｄ／ｍ2 以上、かつクロストークが発生しないことがわかった。金属薄膜の膜厚が絶縁バンク上部の表面の中心線平均粗さの半分以上の素子になると発光輝度が低下し、クロストークが発生するようになる。これは、金属薄膜は膜厚が厚くなると、画素ごとに区切られなくなるためである。
次に、本発明の第九の実施形態を説明する（図示なし）。製造方法は実施例２と同様にした。金属薄膜の膜厚の最適化をみるために、異なる金属薄膜の膜厚で試作した。素子への印加電圧はいずれも７Ｖである。金属薄膜の膜厚が絶縁バンク上部の表面の錐状，ドーム状，柱状等の凸部の高さの半分以下の素子は、発光輝度が１０００ｃｄ／ｍ2 以上、かつクロストークが発生しないことがわかった。金属薄膜の膜厚が絶縁バンク上部の表面の錐状，ドーム状，柱状等の凸部の高さの半分以上の素子になると発光輝度が低下し、クロストークが発生するようになる。これは、金属薄膜は膜厚が厚くなると、画素ごとに区切られなくなるためである。
次に、本発明の第十の実施形態を説明する（図示なし）。
薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタである。薄膜トランジスタの製造方法は実施例３と同じである。第２層間絶縁膜１１９は化学気相蒸着法により、ＳｉＮX 膜を形成し、膜厚が５００ｎｍである。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。
次に、絶縁膜バンク１２０として、スピンコート法を用い、ＪＳＲ社製ポジ型感光性保護膜（ＰＣ４５２）を形成し、ベーク処理を行った。
ＰＣ４５２で形成された絶縁膜バンク１２０の膜厚は１μｍで、第一の電極１１５のエッジを３μｍ覆った。
次に、第一の電極１１５及び絶縁膜バンク１２０斜面上に、金属薄膜１２７としてＡｌ膜を真空蒸着法により１０ｎｍ形成した。次にレーザーにより、絶縁膜バンク１２０斜面上に形成した金属薄膜１２７としてのＡｌ膜を切断した。
次に、金属薄膜１２７上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により0.5ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。
上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩＺＯ膜を形成した。同膜は第二の電極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
次に、スパッタリング法により、膜厚５０ｎｍのＳｉＯxＮy膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
図１０に示すように、パネルを試作した。メモリセルを内蔵した画素２０１を配列して表示領域２０２を形成し、マトリクスを駆動するために、データ配線にはシフトレジスタ２０４、走査配線には走査駆動回路２０３が接続されている。これらの回路駆動を制御する制御信号及び表示データは、入力配線２５を介して供給する。また画素のＥＬ電源配線２１０及びＥＬコモン配線２１１は一括して画素電源２０６に接続されている。
このように、本実施例では、金属薄膜１２７をレーザー切断することにより、発光部の隣接画素とのクロストーク防止及び高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧シフトが減少することができる。
次に、本発明の第十一の実施形態を説明する（図示なし）。
薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタである。薄膜トランジスタの製造方法は実施例３と同じである。第２層間絶縁膜１１９は化学気相蒸着法により、ＳｉＮX 膜を形成し、膜厚が５００ｎｍである。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＡｌ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて第一の電極１１５を形成する。
次に、絶縁膜バンク１２０として、スピンコート法を用い、ＪＳＲ社製ポジ型感光性保護膜（ＰＣ４５２）を形成し、ベーク処理を行った。ＰＣ４５２で形成された絶縁膜バンク１２０の膜厚は１μｍで、第一の電極１１５のエッジを３μｍ覆った。
次に、第一の電極１１５及び絶縁膜バンク１２０斜面上に、金属薄膜１２７としてＡｌ膜を真空蒸着法により１０ｎｍ形成した。次に電子ビームにより、絶縁膜バンク１２０斜面上に形成した金属薄膜１２７としてのＡｌ膜を切断した。
次に、金属薄膜１２７上に、電子注入層１２４としてＬｉＦ膜を真空蒸着法により0.5ｎｍ形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
その上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を形成した。Ａｌｑ膜は、電子輸送層１２３として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。その上に、二元同時真空蒸着法にて、膜厚２０ｎｍのＡｌｑとキナクリドンの共蒸着膜を形成した。蒸着速度を、４０：１に制御して蒸着した。Ａｌｑ＋キナクリドン共蒸着膜は、発光層１２２として機能する。パターン形成はシャドウマスクを用いた。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ膜を形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。このα−ＮＰＤ膜は正孔輸送層１２１として機能する。
次に真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの銅フタロシアニンを形成した。パターン形成はシャドウマスクを用いた。蒸着領域は下部電極の各辺の１.２ 倍とした。これは正孔注入層１２９として機能する。
上部電極はスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩＺＯ膜を形成した。同膜は第二の電極１２５として機能し、非晶酸化物膜である。ターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
Ｚｎ）＝０.８３ であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2 混合ガスを雰囲気として真空度１Ｐａ、スパッタクリング出力を０.２Ｗ／cm2とした。Ｉｎ−ＺｎＯ膜からなる第二の電極１２５は陽極として機能し、その透過率は８０％であった。
次に、スパッタリング法により、膜厚５０ｎｍのＳｉＯxＮy膜を形成した。同膜は保護層１２６として機能する。
図１０に示すように、パネルを試作した。メモリセルを内蔵した画素２０１を配列して表示領域２０２を形成し、マトリクスを駆動するために、データ配線にはシフトレジスタ２０４、走査配線には走査駆動回路２０３が接続されている。これらの回路駆動を制御する制御信号及び表示データは、入力配線２５を介して供給する。また画素のＥＬ電源配線２１０及びＥＬコモン配線２１１は一括して画素電源２０６に接続されている。
このように、本実施例では、金属薄膜１２７を電子ビームで切断することにより、発光部の隣接画素とのクロストーク防止及び高効率により、薄膜トランジスタで駆動する電流が減少し、薄膜トランジスタのしきい値電圧シフトが減少することができる。
本発明を用いれば、高効率の薄型自発光表示装置が実現可能であり、テレビや各種情報端末等の表示装置に利用可能である。
１０５…容量下部電極、１０８…容量上部電極、１０９…信号線、１１０…第１電流供給線、１１５…第一の電極、１１６…基板、１１７…ゲート絶縁膜、１１８…第１層間絶縁膜、１１９…第２層間絶縁膜、１２０…絶縁膜バンク、１２１…正孔輸送層、１２２…発光層、１２３…電子輸送層、１２４…電子注入層、１２５…第二の電極、１２６…保護層、１２７…金属薄膜、１２８…補助電極、１２９…正孔注入層、１３６…平坦化層、
２０１…画素、２０２…表示領域、２０３…走査駆動回路、２０４…シフトレジスタ、
２０５…入力配線、２０６…画素電源、２１０…ＥＬ電源配線、２１１…ＥＬコモン配線。
２０１…画素、２０２…表示領域、２０３…走査駆動回路、２０４…シフトレジスタ、
２０５…入力配線、２０６…画素電源、２１０…ＥＬ電源配線、２１１…ＥＬコモン配線。
Claims (12)
- 基板と、
第一の電極と、
前記第一の電極のエッジを覆うように形成された絶縁膜バンクと、
前記第一の電極及び前記絶縁膜バンク上に形成された金属薄膜と、
有機発光層と、
第二の電極と、をこの順に配置し、
前記第一の電極に用いられる材料は、アルミニウム，銀，銅，モリブデン，ニッケル，クロム、またはアルミニウム，銀，銅，モリブデン，ニッケル，クロムもしくはネオジムを用いた合金であり、
前記絶縁膜バンクの側面は、前記第一の電極に近い側が逆テーパ形状を有し、遠い側が順テーパ形状を有し、
前記第一の電極上に形成された金属薄膜は、前記絶縁膜バンク上に形成された金属薄膜と、短絡を防止するよう離間して形成される、有機発光表示装置。 - 前記逆テーパ形状を有する側面が前記第一の電極から０.３ｎｍ以上２００ｎｍ以下の高さにある請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記金属薄膜と前記有機発光層との間に電子輸送層を配置し、
前記有機発光層と前記第二の電極との間に正孔輸送層を配置する請求項１に記載の有機発光表示装置。 - 前記金属薄膜と前記電子輸送層との間に電子注入層を配置する請求項３に記載の有機発光表示装置。
- 前記金属薄膜の仕事関数は、前記第一の電極の仕事関数以下である請求項４に記載の有機発光表示装置。
- 前記金属薄膜と前記有機発光層との間に正孔輸送層を配置し、
前記有機発光層と前記第二電極との間に電子輸送層を配置する請求項１に記載の有機発光表示装置。 - 前記金属薄膜と前記正孔輸送層との間に正孔注入層を配置する請求項６に記載の有機発光表示装置。
- 前記金属薄膜の仕事関数は、前記第一の電極の仕事関数以上である請求項７に記載の有機発光表示装置。
- 前記金属薄膜の膜厚は前記逆テーパ形状を有する側面の前記第一の電極からの高さの２／３以下である請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 複数の画素と前記複数の画素を駆動する薄膜トランジスタとを有し、アクティブマトリクス型である請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記薄膜トランジスタはポリシリコン薄膜トランジスタ又はアモルファスシリコン薄膜トランジスタである請求項１０に記載の有機発光表示装置。
- 前記金属薄膜に用いられる材料は、アルミニウム，銀，マグネシウム，金属カルシウム、またはアルミニウム，銀，マグネシウムもしくは金属カルシウムを用いた合金である請求項１に記載の有機発光表示装置。
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