JP2001250694A - Organic light emission element and its manufacturing method, display device and its manufacturing method - Google Patents
Organic light emission element and its manufacturing method, display device and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機材料からなる
発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子等の
有機発光素子およびその製造方法、ならびにこのような
有機発光素子を用いた表示装置およびその製造方法に関
する。The present invention relates to an organic light emitting device such as an organic electroluminescence device having a light emitting layer made of an organic material and a method of manufacturing the same, and a display device using such an organic light emitting device and a method of manufacturing the same. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、情報機器の多様化に伴い、一般に
使用されているＣＲＴ（陰極線管）に比べて消費電力が
少なく容量の小さい平面表示素子に対する要求が高まっ
ている。このような平面表示素子の１つとして、エレク
トロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と称する）が
注目されている。このようなＥＬ素子は、無機材料から
なる発光層を有する無機ＥＬ素子と、有機材料からなる
発光層を有する有機ＥＬ素子とに大別される。2. Description of the Related Art In recent years, with the diversification of information equipment, there has been an increasing demand for a flat display element which consumes less power and has a smaller capacity than a generally used CRT (cathode ray tube). As one of such flat display elements, an electroluminescence element (hereinafter, referred to as an EL element) has attracted attention. Such EL elements are roughly classified into an inorganic EL element having a light emitting layer made of an inorganic material and an organic EL element having a light emitting layer made of an organic material.
【０００３】無機ＥＬ素子は、一般に発光部に高電界を
作用させ、電界をこの高電界中で加速して発光中心に衝
突させることにより、発光中心を励起させて発光させる
ものである。これに対して、有機ＥＬ素子は、電子注入
電極およびホール注入電極からそれぞれ電子およびホー
ルを発光部内へ注入し、これらの電子およびホールを発
光中心で再結合させて、有機分子を励起状態にし、この
有機分子が励起状態から基底状態に戻る時に蛍光を発生
するものである。このような有機ＥＬ素子は、複数の発
光部が基板上にマトリクス状に配置された構造を有す
る。In general, an inorganic EL element emits light by exciting a light emitting center by applying a high electric field to a light emitting portion and accelerating the electric field in the high electric field to collide with the light emitting center. On the other hand, the organic EL element injects electrons and holes into the light emitting portion from the electron injection electrode and the hole injection electrode, respectively, and recombines these electrons and holes at the emission center to bring the organic molecules into an excited state. The organic molecules generate fluorescence when returning from the excited state to the ground state. Such an organic EL element has a structure in which a plurality of light emitting units are arranged in a matrix on a substrate.
【０００４】無機ＥＬ素子は、高電界を必要とするた
め、駆動電圧として１００Ｖ〜２００Ｖの高い電圧を必
要とするのに対し、有機ＥＬ素子は、５Ｖ〜２０Ｖ程度
の低い電圧で駆動できるという利点を有する。An inorganic EL element requires a high electric field and therefore requires a high driving voltage of 100 V to 200 V, whereas an organic EL element can be driven at a low voltage of about 5 V to 20 V. Having.
【０００５】また、有機ＥＬ素子では、発光材料である
蛍光物質を選択することにより適当な色彩に発光する発
光部を得ることができ、マルチカラーまたはフルカラー
の表示装置としても利用することが期待される。さら
に、有機ＥＬ素子は、低電圧で面発光できるため、液晶
表示装置等の表示装置用のバックライトとして利用する
ことも可能である。Further, in the organic EL device, a light-emitting portion which emits light of an appropriate color can be obtained by selecting a fluorescent material as a light-emitting material, and is expected to be used as a multi-color or full-color display device. You. Further, since the organic EL element can emit light at low voltage, it can be used as a backlight for a display device such as a liquid crystal display device.
【０００６】図１６は有機ＥＬ素子の製造方法を示す概
略図である。有機ＥＬ素子の製造時には、まず図１６
（Ａ）に示すように、ガラス基板５０上に透明電極５１
を形成する。続いて、図１６（Ｂ）に示すように、透明
電極５１上にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電
子輸送層および電子注入層からなる多層有機薄膜層５２
を形成する。さらに、多層有機薄膜層５２上に電極層５
３を形成する。このようにして、透明電極５１上に多層
有機薄膜層５２および電極層５３が積層された構造を有
する有機ＥＬ素子が作製される。FIG. 16 is a schematic view showing a method of manufacturing an organic EL device. When manufacturing the organic EL device, first, FIG.
As shown in (A), a transparent electrode 51 is formed on a glass substrate 50.
To form Subsequently, as shown in FIG. 16B, a multilayer organic thin film layer 52 including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer is formed on the transparent electrode 51.
To form Further, the electrode layer 5 is formed on the multilayer organic thin film layer 52.
Form 3 Thus, an organic EL device having a structure in which the multilayer organic thin film layer 52 and the electrode layer 53 are stacked on the transparent electrode 51 is manufactured.
【０００７】図１６（Ｃ）に示すように、駆動回路５４
を通じて上記の有機ＥＬ素子に電圧を印加することによ
り、ガラス基板５０の裏面から光が取り出される。[0007] As shown in FIG.
By applying a voltage to the above-described organic EL element through the light source, light is extracted from the back surface of the glass substrate 50.
【０００８】なお、実際には、ガラス基板５０上に複数
の透明電極５１を所定間隔で配置し、各透明電極５１上
に多層有機薄膜層５２および電極層５３を順に形成す
る。それにより、ガラス基板５０上に複数の有機ＥＬ素
子を形成する。各素子間はレジスト材料からなる素子分
離用絶縁層により分離されている。素子間の分離は有機
ＥＬ素子の信頼性に影響する。発光素子間の分離が不十
分である場合、有機ＥＬ素子の信頼性の低下に繋がる。In practice, a plurality of transparent electrodes 51 are arranged at predetermined intervals on a glass substrate 50, and a multilayer organic thin film layer 52 and an electrode layer 53 are sequentially formed on each transparent electrode 51. Thereby, a plurality of organic EL elements are formed on the glass substrate 50. Each element is separated by an element isolation insulating layer made of a resist material. The separation between the devices affects the reliability of the organic EL device. Insufficient separation between the light emitting elements leads to a decrease in the reliability of the organic EL element.
【０００９】このような有機ＥＬ素子を表示装置として
利用するためには、有機ＥＬ素子の長寿命化が不可欠で
ある。In order to use such an organic EL element as a display device, it is essential to extend the life of the organic EL element.
【００１０】有機ＥＬ素子では、水分が侵入すると、多
層有機薄膜層５２中に水分が吸収される。それにより、
発光部の劣化が引き起こされて有機ＥＬ素子の寿命が短
くなる。そのため、透明電極５１上に、ホール注入層、
ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層および
電極層５３を連続的に形成した後、これらの層を乾燥剤
を充填した封止部材により封止することにより、外気か
ら多層有機薄膜層５２中に水分が侵入することを防止し
ている。In the organic EL device, when moisture enters, the moisture is absorbed in the multilayer organic thin film layer 52. Thereby,
The deterioration of the light emitting portion is caused, and the life of the organic EL element is shortened. Therefore, a hole injection layer,
After continuously forming the hole transport layer, the light-emitting layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the electrode layer 53, these layers are sealed with a sealing member filled with a desiccant, so that the multilayer organic thin film is exposed to the outside air. Water is prevented from entering the layer 52.
【００１１】一方、このような有機ＥＬ素子を具体的に
フルカラー平面表示装置として利用する上では、上記の
ような素子間の分離技術とともに、素子の駆動方法が非
常に重要となる。On the other hand, in using such an organic EL element specifically as a full-color flat panel display, the element driving method becomes very important together with the above-described separation technique between elements.
【００１２】図１７（Ａ），（Ｂ）はフルカラー表示用
として開発されている有機ＥＬ素子を用いたアクティブ
マトリクス型の表示装置の例を示す断面図である。図１
７（Ａ），（Ｂ）に示すように、アクティブマトリクス
型の表示装置においては、ガラス基板５０上にまず複数
の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）７０を形成し、個々の画
素の駆動回路を同一基板上に集積させて作製する。FIGS. 17A and 17B are cross-sectional views showing an example of an active matrix type display device using an organic EL element developed for full color display. FIG.
As shown in FIGS. 7A and 7B, in an active matrix display device, a plurality of thin film transistors (TFTs) 70 are first formed on a glass substrate 50, and a driving circuit for each pixel is formed on the same substrate. It is manufactured by being integrated.
【００１３】アクティブマトリクス駆動用の薄膜トラン
ジスタ７０の作製時には、ガラス基板５０の所定領域上
に活性層６１を形成し、活性層６１を覆うゲート絶縁膜
６２を形成する。さらに、ゲート絶縁膜６２上にゲート
電極６３を形成し、ゲート電極６３を覆う絶縁膜６４を
形成する。続いて、ゲート電極６３の両側の絶縁膜６４
およびゲート絶縁膜６２を除去し、ソース電極６５およ
びドレイン電極６６を形成する。さらに、絶縁膜６４、
ソース電極６５およびドレイン電極６６を覆うように保
護膜６７を形成する。When manufacturing the thin film transistor 70 for driving the active matrix, an active layer 61 is formed on a predetermined region of the glass substrate 50, and a gate insulating film 62 covering the active layer 61 is formed. Further, a gate electrode 63 is formed on the gate insulating film 62, and an insulating film 64 covering the gate electrode 63 is formed. Subsequently, the insulating films 64 on both sides of the gate electrode 63
Then, the gate insulating film 62 is removed, and a source electrode 65 and a drain electrode 66 are formed. Further, the insulating film 64,
A protective film 67 is formed so as to cover the source electrode 65 and the drain electrode 66.
【００１４】上記のようにして複数の薄膜トランジスタ
７０を作製した後、ガラス基板５０上の薄膜トランジス
タ７０間の領域に透明電極５１を形成する。さらに、こ
の透明電極５１とドレイン電極６６とを結ぶコンタクト
配線６８を形成する。続いて、透明電極５１上に、ホー
ル注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層および電
子注入層からなる多層有機薄膜層５２と、電極層５３と
を連続して成膜する。以上のようにして、複数の薄膜ト
ランジスタ７０に対応して有機ＥＬ素子４０を形成し、
薄膜トランジスタ駆動の画素を作製する。After a plurality of thin film transistors 70 are manufactured as described above, a transparent electrode 51 is formed in a region between the thin film transistors 70 on the glass substrate 50. Further, a contact wiring 68 connecting the transparent electrode 51 and the drain electrode 66 is formed. Subsequently, on the transparent electrode 51, a multilayer organic thin film layer 52 including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, and an electrode layer 53 are successively formed. As described above, the organic EL element 40 is formed corresponding to the plurality of thin film transistors 70,
A thin film transistor driven pixel is manufactured.
【００１５】上記のような限られた表面積を有するガラ
ス基板５０上に薄膜トランジスタ７０駆動の有機ＥＬ素
子を作製してなるアクティブマトリクス型の表示装置に
おいては、実用化の上で、高精細化および高輝度化を図
る必要がある。In an active matrix type display device in which an organic EL element driven by a thin film transistor 70 is formed on a glass substrate 50 having a limited surface area as described above, a high definition and a high resolution are required for practical use. It is necessary to increase the brightness.
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、有機Ｅ
Ｌ素子においては、外気から多層有機薄膜層５２中に水
分が侵入するのを防止するため、乾燥剤を充填した封止
部材による封止を行っている。しかしながら、このよう
な封止を行った場合、発光層の発光に伴って発光層から
の発熱が生じるため、長時間の通電により発光層の温度
が上昇する。その結果、発光層が劣化し、発光強度が急
激に低下する。したがって、有機ＥＬ素子の長寿命化が
図られない。As described above, the organic E
The L element is sealed by a sealing member filled with a desiccant in order to prevent moisture from entering the multilayer organic thin film layer 52 from the outside air. However, when such sealing is performed, heat is generated from the light emitting layer with the light emission of the light emitting layer, so that the temperature of the light emitting layer increases due to long-time energization. As a result, the light emitting layer is deteriorated, and the light emission intensity is rapidly reduced. Therefore, the life of the organic EL element cannot be extended.
【００１７】一方、上記のアクティブマトリクス型の表
示装置において輝度の向上を図るためには、図１７
（Ａ）に示すように、透明電極５１の面積をできるだけ
大きくすることが好ましい。図１７（Ａ）に示す表示装
置においては、薄膜トランジスタ７０のドレイン側の領
域に大きな面積を有する透明電極５１が形成されてい
る。この場合、透明電極５１の面積が大きいため、均一
な膜厚を有する面積の大きな多層有機薄膜層５２を形成
することができる。それにより、有機ＥＬ素子４０の発
光面積が大きくなるので、表示装置の高輝度化が図られ
る。On the other hand, in order to improve the luminance in the active matrix type display device described above, FIG.
As shown in (A), it is preferable to increase the area of the transparent electrode 51 as much as possible. In the display device illustrated in FIG. 17A, a transparent electrode 51 having a large area is formed in a region on the drain side of the thin film transistor 70. In this case, since the area of the transparent electrode 51 is large, the multilayer organic thin film layer 52 having a uniform area and a large area can be formed. Thereby, the light emitting area of the organic EL element 40 is increased, so that the luminance of the display device is improved.
【００１８】しかしながら、この場合、薄膜トランジス
タ７０の形成領域が少なくなるとともに、ドレイン電極
６６と透明電極５１とを結ぶコンタクト配線６８が長く
なる。このため、薄膜トランジスタ７０の高集積化を図
ることが困難となる。したがって、画素の高集積化が困
難であり、高精細な画像が得られない。However, in this case, the area for forming the thin film transistor 70 is reduced, and the length of the contact wiring 68 connecting the drain electrode 66 and the transparent electrode 51 is increased. Therefore, it is difficult to achieve high integration of the thin film transistor 70. Therefore, it is difficult to highly integrate the pixels, and a high-definition image cannot be obtained.
【００１９】これに対して、アクティブマトリクス型の
表示装置において高精細な画像を得るためには、図１７
（Ｂ）に示すように、透明電極５１の面積を小さくして
薄膜トランジスタ７０の高集積化を図ることが好まし
い。図１７（Ｂ）に示す表示装置においては、図１７
（Ａ）に示す表示装置に比べて薄膜トランジスタ７０の
形成領域が多くなる。それにより、薄膜トランジスタ７
０の高集積化が図られる。したがって、画素の高集積化
が図られ、高精細な画像が実現される。On the other hand, in order to obtain a high-definition image in an active matrix type display device, FIG.
As shown in (B), it is preferable to reduce the area of the transparent electrode 51 and achieve high integration of the thin film transistor 70. In the display device illustrated in FIG.
The formation region of the thin film transistor 70 is larger than in the display device illustrated in FIG. Thereby, the thin film transistor 7
0 high integration is achieved. Therefore, high integration of pixels is achieved, and a high-definition image is realized.
【００２０】しかしながら、この場合には透明電極５１
の面積を十分に確保することができないので、多層有機
薄膜層５２の面積も小さくなる。それにより、有機ＥＬ
素子４０の発光面積が小さくなる。また、透明電極５１
の面積が小さいので、均一な膜厚で透明電極５１上に多
層有機薄膜層５２を形成することが困難となる。このよ
うに多層有機薄膜層５２の膜厚にばらつきを有する有機
ＥＬ素子４０においては、発光むらが生じる。特に、保
護膜６７上と接する多層有機薄膜層５２の領域は膜厚が
大きくなるので、この部分では発光が起こらなくなる。
以上のことから、表示装置において輝度が低下する。However, in this case, the transparent electrode 51
Therefore, the area of the multilayer organic thin film layer 52 also becomes small. As a result, organic EL
The light emitting area of the element 40 is reduced. In addition, the transparent electrode 51
Is small, it is difficult to form the multilayer organic thin film layer 52 on the transparent electrode 51 with a uniform film thickness. As described above, in the organic EL element 40 having a variation in the thickness of the multilayer organic thin film layer 52, uneven light emission occurs. In particular, since the region of the multilayer organic thin film layer 52 that is in contact with the protective film 67 has a large film thickness, light emission does not occur in this region.
As described above, the luminance of the display device is reduced.
【００２１】本発明は、発熱による発光強度の急激な低
下が防止された長寿命の有機発光素子およびその製造方
法を提供することである。An object of the present invention is to provide a long-life organic light-emitting device in which a sharp decrease in luminescence intensity due to heat generation is prevented, and a method for manufacturing the same.
【００２２】本発明の他の目的は、輝度の向上および高
精細化を同時に達成することが可能なアクティブマトリ
クス型の表示装置およびその製造方法を提供することで
ある。Another object of the present invention is to provide an active matrix type display device capable of simultaneously improving luminance and achieving higher definition and a method of manufacturing the same.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る有機発光素子は、基板上に複数の第１の電極
層が所定間隔で配列され、複数の第１の電極層上に有機
材料層および第２の電極層が順に積層された有機発光素
子であって、基板上の複数の第１の電極層間に無機絶縁
層が形成されたものである。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In the organic light emitting device according to the first invention, a plurality of first electrode layers are arranged at a predetermined interval on a substrate, and the plurality of first electrode layers are formed on the plurality of first electrode layers. An organic light-emitting element in which an organic material layer and a second electrode layer are sequentially stacked, wherein an inorganic insulating layer is formed between a plurality of first electrode layers on a substrate.
【００２４】なお、複数の第１の電極層は、基板上に直
接形成されてもよく、あるいは基板上に薄膜トランジス
タ等の他の素子および平坦化膜を介して形成されてもよ
い。Note that the plurality of first electrode layers may be formed directly on the substrate, or may be formed on the substrate via another element such as a thin film transistor and a flattening film.
【００２５】本発明に係る有機発光素子においては、基
板上の複数の第１の電極層間に形成された無機絶縁層が
有機材料に比べて良好な熱伝導性を有する。そのため、
有機材料層で発生した熱が第１の電極層および無機絶縁
層を介して基板に放散され、さらに基板から外部に放出
される。それにより、有機材料層の温度上昇が抑制さ
れ、有機材料層の結晶化が防止される。その結果、長時
間の通電による発光強度の急激な低下が生じず、長寿命
化が図られる。In the organic light emitting device according to the present invention, the inorganic insulating layer formed between the plurality of first electrode layers on the substrate has better thermal conductivity than an organic material. for that reason,
Heat generated in the organic material layer is dissipated to the substrate via the first electrode layer and the inorganic insulating layer, and further released from the substrate to the outside. Thereby, the temperature rise of the organic material layer is suppressed, and the crystallization of the organic material layer is prevented. As a result, the light emission intensity does not sharply decrease due to the long-time energization, and the life is extended.
【００２６】無機絶縁層がセラミックスからなってもよ
い。セラミックスは高い絶縁性および高い熱伝導性を有
するので、十分な絶縁特性を確保しつつ放熱特性の向上
が図られる。The inorganic insulating layer may be made of ceramics. Since ceramics have high insulating properties and high thermal conductivity, heat dissipation characteristics can be improved while securing sufficient insulating characteristics.
【００２７】セラミックスは窒化物材料または酸化物材
料からなってもよい。窒化物材料または酸化物材料はよ
り高い絶縁性および熱伝導性を有するので、より高い絶
縁特性および放熱特性が得られる。The ceramic may be made of a nitride material or an oxide material. Since the nitride material or the oxide material has higher insulating properties and thermal conductivity, higher insulating properties and heat dissipation properties are obtained.
【００２８】セラミックスは窒化アルミニウム、窒化珪
素、窒化チタン、酸化アルミニウムおよび酸化珪素から
選択された１または２以上の材料からなることことが好
ましい。これらの材料は特に高い絶縁性および熱伝導性
を有するので、さらに高い絶縁特性および放熱特性を得
ることができる。それにより、さらなる長寿命化が図ら
れる。The ceramic is preferably made of one or more materials selected from aluminum nitride, silicon nitride, titanium nitride, aluminum oxide and silicon oxide. Since these materials have particularly high insulating properties and thermal conductivity, higher insulating properties and heat dissipation properties can be obtained. Thereby, the service life is further extended.
【００２９】各第１の電極層上に所定間隔で複数の素子
領域が設けられ、有機材料層は各第１の電極層上の複数
の素子領域上に形成され、無機絶縁層は複数の第１の電
極層間から各第１の電極層上の複数の素子領域間に延び
てもよい。A plurality of device regions are provided at predetermined intervals on each first electrode layer, an organic material layer is formed on a plurality of device regions on each first electrode layer, and an inorganic insulating layer is provided on the plurality of first electrode layers. It may extend from one electrode layer to between a plurality of element regions on each first electrode layer.
【００３０】この場合、第１の電極層上の素子領域間が
無機絶縁層により分離される。各第１の電極層上の各素
子領域の有機材料層で発生した熱が素子領域間の無機絶
縁層および第１の電極層を介して基板に放散され、さら
に基板から外部に放出される。それにより、有機材料層
の放熱がさらに良好に行われ、有機材料層の結晶化が十
分に防止される。In this case, the element regions on the first electrode layer are separated by the inorganic insulating layer. Heat generated in the organic material layer of each element region on each first electrode layer is radiated to the substrate via the inorganic insulating layer between the element regions and the first electrode layer, and further released from the substrate to the outside. Thereby, the heat radiation of the organic material layer is performed more favorably, and the crystallization of the organic material layer is sufficiently prevented.
【００３１】第２の発明に係る有機発光素子の製造方法
は、基板上に複数の第１の電極層、有機材料層および第
２の電極層が順に積層された有機発光素子の製造方法で
あって、基板上に所定間隔で複数の第１の電極層を形成
し、基板上の複数の第１の電極層間に無機絶縁層を形成
するものである。The method for manufacturing an organic light emitting device according to the second invention is a method for manufacturing an organic light emitting device in which a plurality of first electrode layers, organic material layers, and second electrode layers are sequentially laminated on a substrate. Forming a plurality of first electrode layers on the substrate at predetermined intervals, and forming an inorganic insulating layer between the plurality of first electrode layers on the substrate.
【００３２】本発明に係る製造方法により製造された有
機発光素子においては、基板上の複数の第１の電極層間
に形成された無機絶縁層が有機材料に比べて良好な熱伝
導性を有する。そのため、有機材料層で発生した熱が第
１の電極層および無機絶縁層を介して基板に放散され、
さらに基板から外部に放出される。それにより、有機材
料層の温度上昇が抑制され、有機材料層の結晶化が防止
される。その結果、長時間の通電による発光強度の急激
な低下が生じず、長寿命化が図られる。In the organic light emitting device manufactured by the manufacturing method according to the present invention, the inorganic insulating layer formed between the plurality of first electrode layers on the substrate has better thermal conductivity than the organic material. Therefore, heat generated in the organic material layer is dissipated to the substrate via the first electrode layer and the inorganic insulating layer,
Further, it is released from the substrate to the outside. Thereby, the temperature rise of the organic material layer is suppressed, and the crystallization of the organic material layer is prevented. As a result, the light emission intensity does not sharply decrease due to the long-time energization, and the life is extended.
【００３３】無機絶縁層をスパッタ法により形成しても
よい。この場合、比較的低温で無機絶縁層を形成するこ
とができるため、高温で変形が生じるレジストパターン
を用いて絶縁層をパターニングすることが可能となる。The inorganic insulating layer may be formed by a sputtering method. In this case, since the inorganic insulating layer can be formed at a relatively low temperature, the insulating layer can be patterned using a resist pattern that deforms at a high temperature.
【００３４】第３の発明に係る表示装置は、基板上に複
数の有機発光素子と複数の有機発光素子を選択的に駆動
するための複数のトランジスタとを備えた表示装置であ
って、複数のトランジスタは基板上に形成され、複数の
トランジスタ上に平坦化膜が形成され、複数のトランジ
スタにそれぞれ対応して平坦化膜上に複数の有機発光素
子が形成されたものである。A display device according to a third aspect of the present invention is a display device comprising a plurality of organic light-emitting elements and a plurality of transistors for selectively driving the plurality of organic light-emitting elements on a substrate. The transistor is formed over a substrate, a planarization film is formed over a plurality of transistors, and a plurality of organic light emitting elements are formed over the planarization film corresponding to the plurality of transistors.
【００３５】本発明に係る表示装置は、基板上に複数の
有機発光素子と複数のトランジスタとが形成されてなる
アクティブマトリクス型の表示装置である。この表示装
置において、有機発光素子は平坦化膜を介してそれぞれ
対応するトランジスタ上に形成されている。The display device according to the present invention is an active matrix type display device in which a plurality of organic light emitting elements and a plurality of transistors are formed on a substrate. In this display device, the organic light emitting elements are formed on the corresponding transistors via the flattening film.
【００３６】上記の表示装置においては、平坦化膜上に
有機発光素子が形成されるため、有機発光素子形成領域
を広くとることができ、有機発光素子の面積を大きくす
ることが可能である。このため、発光面積を十分に確保
することが可能となる。また、この場合においては、有
機発光素子を構成する層が均一な膜厚で形成されるの
で、発光むらの発生を防止できる。以上のことから、上
記の表示装置においては、輝度の向上を図ることが可能
となる。In the above display device, since the organic light emitting element is formed on the flattening film, the organic light emitting element formation region can be widened, and the area of the organic light emitting element can be increased. Therefore, it is possible to secure a sufficient light emitting area. Further, in this case, since the layers constituting the organic light emitting element are formed with a uniform thickness, it is possible to prevent the occurrence of uneven light emission. From the above, in the above display device, it is possible to improve luminance.
【００３７】また、上記の表示装置においては、有機発
光素子が平坦化膜上に形成されているため、基板上にお
いてトランジスタ形成領域を十分に確保することができ
る。このため、トランジスタの高集積化を図ることが可
能となる。それにより、上記の表示装置においては、高
精細な画像を得ることが可能となる。In the above display device, since the organic light emitting element is formed on the flattening film, a transistor forming region can be sufficiently secured on the substrate. Therefore, high integration of the transistor can be achieved. Thereby, in the above-mentioned display device, it is possible to obtain a high-definition image.
【００３８】以上のことから、本発明に係る表示装置に
おいては、高輝度化および高精細化が同時に図られる。As described above, in the display device according to the present invention, high luminance and high definition can be simultaneously achieved.
【００３９】各有機発光素子は、平坦化膜上に第１の電
極層、有機材料層および第２の電極層が順に積層されて
なり、平坦化膜は、各トランジスタのドレイン電極上に
開口部を有し、各有機発光素子の第１の電極層は、開口
部を通して対応するトランジスタのドレイン電極に電気
的に接続されてもよい。Each of the organic light emitting devices has a first electrode layer, an organic material layer, and a second electrode layer sequentially laminated on a flattening film, and the flattening film has an opening on a drain electrode of each transistor. And the first electrode layer of each organic light-emitting element may be electrically connected to the drain electrode of the corresponding transistor through the opening.
【００４０】この場合、トランジスタのドレイン電極
と、このトランジスタに対応する有機発光素子の第１の
電極層とを接続するための配線が不要となる。したがっ
て、平坦化膜上において有機発光素子形成領域を広くと
ることが可能になるとともに、基板上においてトランジ
スタ形成領域を広くとることが可能になる。In this case, a wiring for connecting the drain electrode of the transistor and the first electrode layer of the organic light emitting element corresponding to the transistor is not required. Therefore, the organic light emitting element formation region can be widened on the flattening film, and the transistor formation region can be widened on the substrate.
【００４１】第１の電極層は透光性材料からなり、平坦
化膜は透光性材料からなり、基板は透光性材料からなっ
てもよい。このような第１の電極層、平坦化膜および基
板を有する表示装置においては、有機発光素子の有機材
料層において発生した光を第１の電極層、平坦化膜およ
び基板を介して基板の他面側から取り出すことが可能と
なる。The first electrode layer may be made of a light transmitting material, the flattening film may be made of a light transmitting material, and the substrate may be made of a light transmitting material. In a display device having such a first electrode layer, a flattening film, and a substrate, light generated in the organic material layer of the organic light-emitting element is transmitted through the first electrode layer, the flattening film, and the substrate. It can be taken out from the surface side.
【００４２】また、第２の電極層は透光性材料からなっ
てもよい。このような第２の電極層を有する表示装置に
おいては、有機発光素子の有機材料層において発生した
光を第２の電極層を介して基板と反対側から取り出すこ
とが可能となる。Further, the second electrode layer may be made of a translucent material. In a display device having such a second electrode layer, light generated in the organic material layer of the organic light emitting element can be extracted from the side opposite to the substrate via the second electrode layer.
【００４３】さらに、平坦化膜上の第１の電極層の間に
無機絶縁層が形成されてもよい。この場合、無機絶縁層
が有機材料に比べて良好な熱伝導性を有するため、有機
材料層で発生した熱が第１の電極層および無機絶縁層を
介して基板に放散され、さらに基板から外部に放出され
る。それにより、有機材料層の温度上昇が抑制され、有
機材料層の結晶化が防止される。その結果、有機発光素
子において、長時間の通電による発光強度の急激な低下
が生じず、長寿命化が図られる。それにより、信頼性の
高い表示装置が実現可能となる。Further, an inorganic insulating layer may be formed between the first electrode layers on the flattening film. In this case, since the inorganic insulating layer has better thermal conductivity than the organic material, heat generated in the organic material layer is dissipated to the substrate via the first electrode layer and the inorganic insulating layer, and furthermore, the external Will be released. Thereby, the temperature rise of the organic material layer is suppressed, and the crystallization of the organic material layer is prevented. As a result, in the organic light emitting element, the light emission intensity does not suddenly decrease due to the long-time energization, and the life is extended. Thereby, a highly reliable display device can be realized.
【００４４】第４の発明に係る表示装置の製造方法は、
基板上に複数の有機発光素子と複数の有機発光素子を選
択的に駆動するための複数のトランジスタとを備えた表
示装置の製造方法であって、複数のトランジスタを基板
上に形成する工程と、複数のトランジスタ上に平坦化膜
を形成する工程と、複数のトランジスタにそれぞれ対応
して平坦化膜上に複数の有機発光素子を形成する工程と
を備えるものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a display device manufacturing method comprising:
A method of manufacturing a display device including a plurality of organic light-emitting elements and a plurality of transistors for selectively driving the plurality of organic light-emitting elements on a substrate, and a step of forming a plurality of transistors on the substrate, The method includes a step of forming a flattening film on the plurality of transistors, and a step of forming a plurality of organic light emitting elements on the flattening film corresponding to the plurality of transistors.
【００４５】本発明に係る表示装置の製造方法はアクテ
ィブマトリクス型の表示装置の製造方法である。この表
示装置の製造方法においては、トランジスタ上に平坦化
膜を形成し、平坦化膜上に有機発光素子を形成する。そ
れにより、平坦化膜上において有機発光素子形成領域を
広く取ることが可能となる。このため、発光面積を十分
確保することが可能となる。また、この場合において
は、有機発光素子を構成する層を均一な膜厚で形成する
ことが可能となる。このため、発光むらの発生を防止す
ることができる。以上のことから、上記の表示装置の製
造方法によれば、高輝度化が図られた表示装置を製造す
ることが可能となる。The method for manufacturing a display device according to the present invention is a method for manufacturing an active matrix type display device. In this method of manufacturing a display device, a flattening film is formed on a transistor, and an organic light emitting element is formed on the flattening film. This makes it possible to widen the organic light emitting element formation region on the flattening film. For this reason, it is possible to secure a sufficient light emitting area. Further, in this case, it is possible to form the layers constituting the organic light emitting element with a uniform film thickness. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of uneven light emission. As described above, according to the above-described method for manufacturing a display device, a display device with high luminance can be manufactured.
【００４６】また、上記の表示装置の製造方法において
は、有機発光素子を平坦化膜上に形成するので、基板上
においてトランジスタ形成領域を十分に確保することが
できる。このため、トランジスタの高集積化を図ること
が可能となる。このように、上記の表示装置の製造方法
によれば、高精細化が図られた表示装置を製造すること
が可能となる。Further, in the above-described method for manufacturing a display device, since the organic light emitting element is formed on the flattening film, a transistor forming region can be sufficiently secured on the substrate. Therefore, high integration of the transistor can be achieved. As described above, according to the above-described method for manufacturing a display device, it is possible to manufacture a display device with high definition.
【００４７】以上のことから、本発明に係る表示装置の
製造方法によれば、高輝度化および高精細化が同時に図
られた表示装置を製造することが可能となる。As described above, according to the method for manufacturing a display device according to the present invention, it is possible to manufacture a display device with high luminance and high definition simultaneously.
【００４８】有機発光素子を形成する工程は、各トラン
ジスタのドレイン電極上の平坦化膜上に開口部を形成す
る工程と、開口部内のドレイン電極から平坦化膜上に延
びる第１の電極層を形成する工程と、第１の電極層上に
有機材料層および第２の電極層を順に形成する工程とを
含んでもよい。The step of forming the organic light emitting element includes the steps of forming an opening on the planarizing film on the drain electrode of each transistor and forming a first electrode layer extending from the drain electrode in the opening on the planarizing film. The method may include a step of forming and a step of sequentially forming an organic material layer and a second electrode layer on the first electrode layer.
【００４９】この場合においては、平坦化膜の開口部を
通してトランジスタのドレイン電極と有機発光素子の第
１の電極層とを電気的に接続することが可能となる。し
たがって、トランジスタのドレイン電極と有機発光素子
の第１の電極層とを接続するための配線が不要となる。
それにより、平坦化膜上において有機発光素子形成領域
を広くとることが可能になるとともに、基板上において
トランジスタ形成領域を広くとることが可能になる。In this case, it becomes possible to electrically connect the drain electrode of the transistor and the first electrode layer of the organic light emitting element through the opening of the flattening film. Therefore, a wiring for connecting the drain electrode of the transistor and the first electrode layer of the organic light emitting element is not required.
This makes it possible to increase the area where the organic light-emitting element is formed on the flattening film and increase the area where the transistor is formed on the substrate.
【００５０】有機発光素子を形成する工程は、第１の電
極層間に無機絶縁層を形成する工程をさらに備えてもよ
い。この場合、無機絶縁層が有機材料層に比べて良好な
熱伝導性を有するため、有機材料層で発生した熱を第１
の電極層および無機絶縁層を介して基板上に放散し、さ
らに基板から外部に放出することが可能となる。それに
より、有機材料層の温度上昇が抑制され、有機材料層の
結晶化が防止される。その結果、有機発光素子におい
て、長時間の通電により発光強度の急激な低下が生じ
ず、長寿命化が図られる。このため、信頼性の高い表示
装置が実現可能となる。The step of forming the organic light emitting element may further include the step of forming an inorganic insulating layer between the first electrode layers. In this case, since the inorganic insulating layer has better thermal conductivity than the organic material layer, the heat generated in the organic material layer
It is possible to dissipate on the substrate through the electrode layer and the inorganic insulating layer, and further from the substrate to the outside. Thereby, the temperature rise of the organic material layer is suppressed, and the crystallization of the organic material layer is prevented. As a result, in the organic light emitting element, the light emission intensity does not sharply decrease due to long-time energization, and the life is extended. For this reason, a highly reliable display device can be realized.
【００５１】[0051]
【発明の実施の形態】図１〜図７は本発明の第１の実施
例における有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、
有機ＥＬ素子と略称する）の製造方法を示す工程断面図
であり、（ａ）はホール注入電極に平行な方向に沿った
断面を示し、（ｂ）はホール注入電極に垂直な方向に沿
った断面を示す。また、図８は図４の工程における基板
の平面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 7 show an organic electroluminescent device (hereinafter, referred to as a first embodiment) of the present invention.
FIGS. 6A and 6B are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing an organic EL element), wherein FIG. 6A is a cross-sectional view along a direction parallel to the hole injection electrode, and FIG. 6B is a cross-sectional view along a direction perpendicular to the hole injection electrode. 3 shows a cross section. FIG. 8 is a plan view of the substrate in the step of FIG.
【００５２】図１（ａ），（ｂ）において、基板１とし
てガラス基板を用いる。基板１上に、スパッタ法により
ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）からなる膜厚０．１μ
ｍの透明導電膜を形成する。その後、透明導電膜上にレ
ジストを塗布し、プリベーク（露光前ベーク）を行った
後、レジストに所定のパターンを露光し、現像を行う。
現像後、ポストベーク（現像後ベーク）を行い、基板１
を塩化第２鉄溶液に浸漬してエッチングを行う。エッチ
ング終了後、レジストを剥離する。このようにして、基
板１上に膜厚０．１μｍの透明導電膜からなる複数のホ
ール注入電極２が所定間隔で形成される。In FIGS. 1A and 1B, a glass substrate is used as the substrate 1. On the substrate 1, a film thickness of 0.1 μm made of ITO (indium tin oxide) is formed by a sputtering method.
m transparent conductive film is formed. After that, a resist is applied on the transparent conductive film and prebaked (pre-exposure bake), and then the resist is exposed to a predetermined pattern and developed.
After the development, post-baking (baking after development) is performed, and the substrate 1 is baked.
Is immersed in a ferric chloride solution to perform etching. After the etching is completed, the resist is removed. In this way, a plurality of hole injection electrodes 2 made of a transparent conductive film having a thickness of 0.1 μm are formed on the substrate 1 at predetermined intervals.
【００５３】基板１を洗浄した後、基板１および複数の
ホール注入電極２上に、ＰＭＧＩ（Poly di-Methyl Glu
tar Imide)を塗布してベークすることにより、ＰＭＧＩ
膜を形成する。さらに、ＰＭＧＩ膜上に感光性ポジ型レ
ジストを塗布し、所定の温度でプリベークした後、レジ
スト上に所定のパターンを露光し、現像を行う。このよ
うにして、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ホール注
入電極２上に所定間隔でＰＭＧＩ層１０および断面テー
パ形状の感光性ポジ型レジスト層１１からなるアンダー
カットパターン１２が形成される。After cleaning the substrate 1, PMGI (Poly di-Methyl Glue) was placed on the substrate 1 and the plurality of hole injection electrodes 2.
tar Imide) and bake it to make PMGI
Form a film. Further, a photosensitive positive type resist is applied on the PMGI film and prebaked at a predetermined temperature, and then a predetermined pattern is exposed on the resist and developed. In this manner, as shown in FIGS. 2A and 2B, the undercut pattern 12 composed of the PMGI layer 10 and the photosensitive positive resist layer 11 having a tapered cross section is formed on the hole injection electrode 2 at a predetermined interval. It is formed.
【００５４】その後、スパッタ法により基板１上の複数
のホール注入電極２間および複数のホール注入電極２上
に、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）からなる膜厚０．２μ
ｍの無機絶縁膜を形成する。これにより、ホール注入電
極２の膜厚による０．１μｍの段差が無機絶縁膜により
埋め込まれて平坦性が確保される。Thereafter, a film thickness of 0.2 μm of AlN (aluminum nitride) is formed between the plurality of hole injection electrodes 2 on the substrate 1 and on the plurality of hole injection electrodes 2 by sputtering.
m inorganic insulating film is formed. Thereby, a step of 0.1 μm due to the thickness of the hole injection electrode 2 is buried with the inorganic insulating film, and the flatness is secured.
【００５５】無機絶縁膜の形成後、基板１をＮＭＰ(N-M
ethyl-2-Pyrrolidone)液に浸し、ＰＭＧＩ層１０および
感光性ポジ型レジスト層１１を除去する。このようにし
て、図３（ａ），（ｂ）に示すように、各ホール注入電
極２上に所定間隔で開口部を有するＡｌＮからなる無機
絶縁層３が基板１上のホール注入電極２間およびホール
注入電極２上に形成される。After the formation of the inorganic insulating film, the substrate 1 is treated with NMP (NM
(Ethyl-2-Pyrrolidone) solution to remove the PMGI layer 10 and the photosensitive positive resist layer 11. In this manner, as shown in FIGS. 3A and 3B, the inorganic insulating layer 3 made of AlN having openings on the hole injection electrodes 2 at predetermined intervals is provided between the hole injection electrodes 2 on the substrate 1. And on the hole injection electrode 2.
【００５６】次に、無機絶縁層３およびホール注入電極
２の表面にレジストを塗布し、プリベークを行った後、
レジストに所定のパターンを露光し、現像を行う。それ
により、図４（ａ），（ｂ）に示すように、無機絶縁層
３上にレジストからなる隔壁分離層４がリブとして形成
される。Next, a resist is applied to the surfaces of the inorganic insulating layer 3 and the hole injection electrode 2 and prebaked.
A predetermined pattern is exposed on the resist and developed. Thereby, as shown in FIGS. 4A and 4B, the partition wall separating layer 4 made of a resist is formed on the inorganic insulating layer 3 as a rib.
【００５７】図８には、図４（ａ），（ｂ）の工程にお
ける基板１の平面図が示されている。図４（ａ）は図８
のＡ−Ａ線断面を示し、図４（ｂ）は図８のＢ−Ｂ線断
面を示している。FIG. 8 is a plan view of the substrate 1 in the steps of FIGS. 4 (a) and 4 (b). FIG. 4A is FIG.
4A shows a cross section taken along the line AA, and FIG. 4B shows a cross section taken along the line BB in FIG.
【００５８】この場合、後の工程で形成される多層有機
薄膜層、電子注入電極および保護膜に段切れを生じさせ
るために、逆テーパ型のレジストを用い、さらにレジス
トの膜厚を多層有機薄膜層、電子注入電極および保護膜
の合計の膜厚に比べて大きくする。それにより、高い段
差が形成される。本実施例では、多層有機薄膜層、電子
注入電極および保護膜の合計の膜厚を約０．６μｍと
し、隔壁分離層４の膜厚を４μｍとする。In this case, a reverse-tapered resist is used in order to cause a disconnection in the multilayer organic thin film layer, the electron injection electrode and the protective film formed in a later step, and the thickness of the resist is further reduced by the multilayer organic thin film. The thickness is made larger than the total thickness of the layer, the electron injection electrode and the protective film. Thereby, a high step is formed. In this embodiment, the total thickness of the multilayer organic thin film layer, the electron injection electrode, and the protective film is about 0.6 μm, and the thickness of the partition wall separation layer 4 is 4 μm.
【００５９】次に、図５（ａ），（ｂ）に示すように、
ホール注入電極２、無機絶縁層３および隔壁分離層４上
に、蒸着法によりホール注入層、ホール輸送層、発光層
および電子輸送層からなる多層有機薄膜層５を形成す
る。Next, as shown in FIGS. 5A and 5B,
On the hole injection electrode 2, the inorganic insulating layer 3 and the partition wall separation layer 4, a multilayer organic thin film layer 5 composed of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer is formed by a vapor deposition method.
【００６０】本実施例では、ホール注入層として、膜厚
２００ÅのＣｕＰｃ（銅フタロシアニン：Copper(II)ph
thalocyanine）を用い、ホール輸送層として、膜厚１２
００ÅのＮＰＢ（N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-Di
(phenyl-benzidine) ）を用いる。また、発光層とし
て、膜厚３００ÅのＡｌｑ3 (Tris(8-quinolinolato)al
uminum) にクマリン−６を２％添加したものを用い、電
子輸送層として、膜厚２００ÅのＡｌｑ3 を用いる。In this embodiment, as the hole injection layer, CuPc (copper phthalocyanine: Copper (II) ph
thalocyanine) and a thickness of 12 as a hole transport layer.
NPB (N, N'-Di (naphthalene-1-yl) -N, N'-Di
(phenyl-benzidine)). Further, as a light emitting layer, Alq 3 (Tris (8-quinolinolato) al
uminum) to which 2% of coumarin-6 is added, and as the electron transport layer, Alq 3 having a thickness of 200 ° is used.
【００６１】次いで、図６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、多層有機薄膜層５上に、蒸着法によりＭｇおよびＩ
ｎの合金からなる膜厚２０００Åの電子注入電極６を形
成する。このようにして、基板１上に緑色を発光する複
数の有機ＥＬ素子が形成される。Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, Mg and I are deposited on the multilayer organic thin film layer 5 by vapor deposition.
An electron injecting electrode 6 made of an alloy of n and having a thickness of 2000 ° is formed. Thus, a plurality of organic EL elements that emit green light are formed on the substrate 1.
【００６２】最後に、図７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、複数の有機ＥＬ素子上に蒸着法により保護膜（図示
せず）を形成した後、封止剤７を用いて基板１上の複数
の有機ＥＬ素子を封止する。この場合、多層有機薄膜層
５は、水分を吸収しやすく、水分を吸収すると、発光強
度の劣化が生じやすいため、乾燥窒素雰囲気中で封止を
行う。Finally, as shown in FIGS. 7A and 7B, after forming a protective film (not shown) on a plurality of organic EL elements by a vapor deposition method, the substrate is The plurality of organic EL elements on the first device are sealed. In this case, the multilayer organic thin film layer 5 easily absorbs moisture, and when the moisture is absorbed, the luminescence intensity is likely to deteriorate. Therefore, the sealing is performed in a dry nitrogen atmosphere.
【００６３】上記のように、本実施例の有機ＥＬ素子に
おいては、基板１間の複数のホール注入電極２間および
ホール注入電極２上の発光素子間にＡｌＮからなる無機
絶縁層３が形成されている。As described above, in the organic EL device of this embodiment, the inorganic insulating layer 3 made of AlN is formed between the plurality of hole injection electrodes 2 between the substrates 1 and between the light emitting devices on the hole injection electrodes 2. ing.
【００６４】ＡｌＮは、アクリル系樹脂、ポリイミド系
樹脂等の樹脂に比べて高い熱伝導率を有する。例えば、
アクリル樹脂の熱伝導率は０．１７〜０．２５Ｗ／ｍ・
Ｋである（理化年表（平成９年版）国立天文台編，４８
５頁）。これに対して、ＡｌＮの熱伝導率は３２０Ｗ／
ｍ・Ｋである（技報堂出版株式会社、セラミック工学ハ
ンドブック（１９８９），２０２２頁）。そのため、ホ
ール注入電極２間およびホール注入電極２上にＡｌＮか
らなる無機絶縁層３を形成した場合には、ホール注入電
極２間をアクリル系樹脂やポリイミド系樹脂によりコー
ティングする場合に比べて、多層有機薄膜層５で発生し
た熱がホール注入電極２および無機絶縁層３を介して基
板１に容易に放散され、さらに基板１から外部に良好に
放出される。それにより、多層有機薄膜層５の温度上昇
が抑制され、多層有機薄膜層５の結晶化が防止される。
その結果、長時間の通電による発光強度の急激な低下が
生じず、長寿命化が図られる。AlN has a higher thermal conductivity than resins such as acrylic resins and polyimide resins. For example,
The thermal conductivity of acrylic resin is 0.17 ~ 0.25W / m
It is K (Natural Astronomical Observatory, 1997 edition, 48)
5). In contrast, the thermal conductivity of AlN is 320 W /
m · K (Gihodo Shuppan Co., Ltd., Ceramic Engineering Handbook (1989), p. 2022). Therefore, when the inorganic insulating layer 3 made of AlN is formed between the hole injection electrodes 2 and on the hole injection electrodes 2, the multi-layer structure is more complicated than when the space between the hole injection electrodes 2 is coated with an acrylic resin or a polyimide resin. The heat generated in the organic thin film layer 5 is easily dissipated to the substrate 1 via the hole injection electrode 2 and the inorganic insulating layer 3, and is further satisfactorily emitted from the substrate 1 to the outside. Thereby, the temperature rise of the multilayer organic thin film layer 5 is suppressed, and the crystallization of the multilayer organic thin film layer 5 is prevented.
As a result, the light emission intensity does not sharply decrease due to the long-time energization, and the life is extended.
【００６５】なお、無機絶縁層３の材料として、ＡｌＮ
の代わりに、ＳｉＮ（窒化ケイ素）、ＴｉＮ（窒化チタ
ン）、Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）、ＳｉＯ2 （酸
化珪素）等の他のセラミックスを用いてもよい。あるい
は、無機絶縁層３の材料として、ＡｌＮ、ＳｉＮ、Ｔｉ
Ｎ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の複数のセラミックスから
選択された２以上の材料を用いてもよい。The material of the inorganic insulating layer 3 is AlN
Instead, other ceramics such as SiN (silicon nitride), TiN (titanium nitride), Al 2 O 3 (aluminum oxide), and SiO 2 (silicon oxide) may be used. Alternatively, as a material of the inorganic insulating layer 3, AlN, SiN, Ti
Two or more materials selected from a plurality of ceramics such as N, Al 2 O 3 , and SiO 2 may be used.
【００６６】例えば、ＳｉＮの熱伝導率は９．６Ｗ／ｍ
・Ｋである（技報堂出版株式会社、セラミック工学ハン
ドブック（１９８９），２０１６頁）。また、Ａｌ2 Ｏ
3 の熱伝導率は２５〜３１Ｗ／ｍ・Ｋである（技報堂出
版株式会社、セラミック工学ハンドブック（１９８
９），２００６頁）。さらに、ＳｉＯ2 の熱伝導率は
１．４Ｗ／ｍ・Ｋである（理化年表（平成９年版）国立
天文台編，４８５頁）。For example, the thermal conductivity of SiN is 9.6 W / m
K (Gihodo Shuppan Co., Ltd., Ceramic Engineering Handbook (1989), p. 2016). Al 2 O
3 has a thermal conductivity of 25 to 31 W / mK (Gihodo Shuppan Co., Ltd., Ceramic Engineering Handbook (198
9), 2006). Further, the thermal conductivity of SiO 2 is 1.4 W / m · K (Natural Astronomical Observatory, edited by National Chronological Table (1997), p. 485).
【００６７】ここで、上記実施例の有機ＥＬ素子および
比較例の有機ＥＬ素子の信頼性を比較するために輝度の
経時変化を室温で評価した。比較例の有機ＥＬ素子にお
いては、実施例の有機ＥＬ素子における無機絶縁層３の
代わりに、レジストを窒素雰囲気中で加熱処理により硬
化させることにより形成した絶縁層を用いた。硬化温度
は２００℃であり、硬化時間は２０分である。比較例の
有機ＥＬ素子の他の構成は、実施例の有機ＥＬ素子の構
成と同一である。Here, in order to compare the reliability of the organic EL device of the above example and the organic EL device of the comparative example, the change over time in luminance was evaluated at room temperature. In the organic EL element of the comparative example, an insulating layer formed by curing a resist by heat treatment in a nitrogen atmosphere was used instead of the inorganic insulating layer 3 in the organic EL element of the example. The curing temperature is 200 ° C. and the curing time is 20 minutes. Other configurations of the organic EL element of the comparative example are the same as those of the organic EL element of the example.
【００６８】図９は実施例および比較例の有機ＥＬ素子
の輝度の経時変化の評価結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the evaluation results of the change over time in luminance of the organic EL elements of the example and the comparative example.
【００６９】図９に示すように、実施例の有機ＥＬ素子
では、比較例の有機ＥＬ素子に比べて、輝度の低下が抑
制されており、１０００時間以上経過後には、輝度の低
下の差異が顕著に表れている。このように、実施例の有
機ＥＬ素子では、高い信頼性が確保されるとともに、長
寿命化が図られていることがわかる。As shown in FIG. 9, in the organic EL element of the example, the decrease in luminance was suppressed as compared with the organic EL element of the comparative example. It is noticeable. Thus, it can be seen that, in the organic EL device of the example, high reliability is ensured and the life is extended.
【００７０】図１０（Ａ）〜（Ｄ）、図１１（Ｅ），
（Ｆ）および図１２（Ｇ）〜（Ｉ）は本発明の第２の実
施例における表示装置の製造方法を示す工程断面図であ
る。FIGS. 10A to 10D, 11E,
12 (F) and FIGS. 12 (G) to 12 (I) are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a display device according to the second embodiment of the present invention.
【００７１】図１０（Ａ）に示すように、基板２０とし
てガラス基板を用いる。基板２０上に活性層２１を形成
し、活性層２１を覆うゲート絶縁膜２２を形成する。さ
らに、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２３を形成し、
ゲート電極２３を覆う絶縁膜２４を形成する。As shown in FIG. 10A, a glass substrate is used as the substrate 20. An active layer is formed on a substrate, and a gate insulating film covering the active layer is formed. Further, a gate electrode 23 is formed on the gate insulating film 22,
An insulating film 24 covering the gate electrode 23 is formed.
【００７２】次に、ゲート電極２３の両側の絶縁膜２４
およびゲート絶縁膜２２を除去し、コンタクトホールを
形成する。コンタクトホールを埋め込むように、スパッ
タ法により膜厚０．６μｍのアルミニウム膜を形成す
る。アルミニウム膜にレジストを塗布してプリベークを
行った後、レジストに所定のパターンを露光し、現像を
行う。レジストにポストベークを行った後、レジストを
マスクとしてアルミニウム膜をエッチングする。エッチ
ング終了後、レジストを剥離する。それにより、ソース
電極２５およびドレイン電極２６が形成される。このよ
うにして、後述する有機ＥＬ素子を選択的に駆動させる
ための薄膜トランジスタ１５が形成される。Next, the insulating films 24 on both sides of the gate electrode 23
Then, the gate insulating film 22 is removed, and a contact hole is formed. An aluminum film having a thickness of 0.6 μm is formed by a sputtering method so as to fill the contact holes. After a resist is applied to the aluminum film and prebaked, the resist is exposed to a predetermined pattern and developed. After post-baking the resist, the aluminum film is etched using the resist as a mask. After the etching is completed, the resist is removed. Thereby, a source electrode 25 and a drain electrode 26 are formed. Thus, a thin film transistor 15 for selectively driving an organic EL element described later is formed.
【００７３】ここで、有機ＥＬ素子は電力駆動型の素子
であることから、本実施例においては、電子の移動度の
大きな低温多結晶シリコンからなる活性層２１を有する
薄膜トランジスタ１５を形成している。この薄膜トラン
ジスタ１５において、ソース電極２５およびゲート電極
２３はランダムアクセスが可能なようにライン配列と
し、それぞれの電極２５，２３から配線を引き延ばして
いる。この場合、ソース電極２５およびゲート電極２３
は互いに直交する配列となっている。一方、ドレイン電
極２６は、後述するようにホール注入電極２９と直接接
触するのでパッドのみの配列としている。Since the organic EL element is a power-driven element, the thin film transistor 15 having the active layer 21 made of low-temperature polycrystalline silicon having a high electron mobility is formed in this embodiment. . In the thin film transistor 15, the source electrode 25 and the gate electrode 23 are arranged in a line so as to enable random access, and the wiring is extended from each of the electrodes 25 and 23. In this case, the source electrode 25 and the gate electrode 23
Are orthogonal to each other. On the other hand, since the drain electrode 26 is in direct contact with the hole injection electrode 29 as described later, the drain electrode 26 has an arrangement of only pads.
【００７４】また、本実施例の表示装置においては、後
述するように薄膜トランジスタ１５から有機ＥＬ素子の
ホール注入電極にホールを注入する。このため、本実施
例では、薄膜トランジスタ１５としてＰチャネル形の薄
膜トランジスタを形成している。In the display device of this embodiment, holes are injected from the thin film transistor 15 into the hole injection electrode of the organic EL element as described later. For this reason, in this embodiment, a P-channel thin film transistor is formed as the thin film transistor 15.
【００７５】次に、図１０（Ｂ）に示すように、絶縁膜
２４、ソース電極２５およびドレイン電極２６を覆うよ
うに膜厚０．８μｍのＳｉＮからなる保護膜２７を減圧
プラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法により形成する。
さらに、ドレイン電極２６と後の工程で形成されるホー
ル注入電極とを接続するために、保護膜２７上にレジス
トをパターニングするとともにこのレジストを用いて保
護膜２７をドライエッチングし、ドレイン電極２６上の
保護膜２７にコンタクトホールを形成する。Next, as shown in FIG. 10B, a 0.8 μm-thick SiN protective film 27 is formed on the insulating film 24, the source electrode 25, and the drain electrode 26 so as to cover the insulating film 24, the low-pressure plasma CVD (chemical It is formed by a vapor phase growth method.
Further, in order to connect the drain electrode 26 to a hole injection electrode formed in a later step, a resist is patterned on the protective film 27 and the protective film 27 is dry-etched using this resist. Contact holes are formed in the protective film 27 of FIG.
【００７６】その後、図１０（Ｃ）に示すように、基板
２０上の薄膜トランジスタ１５上に、アクリル系の感光
性の平坦化膜２８をスピンコート法により約１μｍの膜
厚に塗布した後、ホットプレート上において８０℃で１
０分間プリベークを行う。本実施例では、感光性の平坦
化膜２８として日産化学製のＵＨＰ−０１０を用いる。
さらに、薄膜トランジスタのドレイン電極２６上の平坦
化膜２８にコンタクトホールを形成するために、高圧水
銀灯から分光したエネルギー１２０ｍＪ／ｃｍ 2 のｉ線
を平坦化膜２８に照射して露光を行う。露光後、基板２
０を炭酸ナトリウム水溶液に９０秒浸漬して現像を行
う。現像後、基板２０を純水で洗浄する。このようにし
て、ドレイン電極２６上の平坦化膜２８にコンタクトホ
ールが形成される。コンタクトホールの形成後、ホット
プレート上で基板２０を１９０℃で１５分間ベーキング
する。Thereafter, as shown in FIG.
An acrylic photosensitive film is formed on the thin film transistor 15 on
About 1 μm of a flattening film 28 having a thickness of about 1 μm by spin coating.
After thick coating, place on a hot plate at 80 ° C for 1
Prebake for 0 minutes. In this embodiment, the photosensitive flat
UHP-010 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. is used as the passivation film 28.
Further, a flat surface is formed on the drain electrode 26 of the thin film transistor.
High-pressure water to form a contact hole in the oxide film 28.
Energy 120mJ / cm spectrally analyzed from silver lamp TwoI-line
Is irradiated onto the flattening film 28 to perform exposure. After exposure, substrate 2
0 in an aqueous solution of sodium carbonate for 90 seconds for development.
U. After the development, the substrate 20 is washed with pure water. Like this
Contact the flattening film 28 on the drain electrode 26
Is formed. After forming contact holes, hot
Baking the substrate 20 on the plate at 190 ° C for 15 minutes
I do.
【００７７】なお、後述するように、本実施例において
は、平坦化膜２８上に形成した有機ＥＬ素子１６で発生
した光を平坦化膜２８を介して基板２０の裏面側から取
り出す（図１２（Ｉ））。したがって、平坦化膜２８の
可視光透過率は高い方が好ましい。このように光を平坦
化膜２８および基板２０を介して取り出す場合、平坦化
膜２８および基板２０は透光性材料から構成される。As described later, in the present embodiment, light generated by the organic EL element 16 formed on the flattening film 28 is extracted from the back surface of the substrate 20 via the flattening film 28 (FIG. 12). (I)). Therefore, the visible light transmittance of the flattening film 28 is preferably higher. When light is extracted through the flattening film 28 and the substrate 20 as described above, the flattening film 28 and the substrate 20 are made of a translucent material.
【００７８】また、平坦化膜２８上に形成した有機ＥＬ
素子１６に水分が侵入すると、有機ＥＬ素子１６の寿命
が低下する。このことから、有機ＥＬ素子１６への水分
の侵入を防止するため、平坦化膜２８の吸水性は低い方
が好ましい。The organic EL formed on the flattening film 28
When moisture enters the element 16, the life of the organic EL element 16 is shortened. For this reason, it is preferable that the water absorption of the flattening film 28 be low in order to prevent moisture from entering the organic EL element 16.
【００７９】さらに、有機ＥＬ素子１６を構成する層の
膜厚が不均一であると発光むら等が生じることから、有
機ＥＬ素子１６を構成する層を均一な膜厚で形成するた
めに、平坦化膜２８の平坦性は高い方が好ましい。した
がって、平坦化膜２８の材料は、粘性が低く均一に塗布
できるものが好ましい。Further, if the thickness of the layer constituting the organic EL element 16 is not uniform, uneven light emission or the like occurs, so that the layer constituting the organic EL element 16 is formed with a uniform thickness. The flatness of the oxide film 28 is preferably higher. Therefore, it is preferable that the material of the flattening film 28 has low viscosity and can be applied uniformly.
【００８０】次に、スパッタ法により平坦化膜２８上に
ＩＴＯからなる膜厚０．１μｍの透明導電膜を形成す
る。透明導電膜上にレジストを塗布し、プリベークを行
った後、レジストに所定のパターンを露光し、現像を行
う。現像後、ポストベークを行い、基板２０を塩化第２
鉄溶液に浸漬してエッチングを行う。エッチング終了
後、基板２０を洗浄して乾燥させ、さらに基板２０を約
１００℃に加熱したＮＭＰ液に浸漬してレジストを除去
する。その後、約７０℃に加熱したＩＰＡで洗浄を行い
乾燥させる。このようにして、図１０（Ｄ）に示すよう
に、平坦化膜２８のコンタクトホール内のドレイン電極
２６から平坦化膜２８上に延びる透明導電膜からなるホ
ール注入電極２９が形成される。Next, a 0.1 μm-thick transparent conductive film made of ITO is formed on the flattening film 28 by the sputtering method. After applying a resist on the transparent conductive film and performing prebaking, the resist is exposed to a predetermined pattern and developed. After the development, post-baking is performed, and
Etching is performed by dipping in an iron solution. After the etching, the substrate 20 is washed and dried, and the substrate 20 is immersed in an NMP solution heated to about 100 ° C. to remove the resist. Thereafter, the substrate is washed with IPA heated to about 70 ° C. and dried. In this way, as shown in FIG. 10D, a hole injection electrode 29 made of a transparent conductive film extending from the drain electrode 26 in the contact hole of the flattening film 28 onto the flattening film 28 is formed.
【００８１】基板２０を洗浄した後、平坦化膜２８およ
びホール注入電極２９上に、ＰＭＧＩを塗布してベーク
することによりＰＭＧＩ膜を形成する。さらに、ＰＭＧ
Ｉ膜上に感光性ポジ型レジストを塗布し、所定の温度で
プリベークした後、レジストに所定のパターンを露光
し、現像を行う。このようにして、図１１（Ｅ）に示す
ように、ホール注入電極２９上に所定間隔でＰＭＧＩ層
３０および断面テーパ形状の感光性ポジ型レジスト層３
１からなるアンダーカットパターン３２が形成される。After cleaning the substrate 20, a PMGI film is formed on the flattening film 28 and the hole injection electrode 29 by applying and baking PMGI. Furthermore, PMG
After applying a photosensitive positive resist on the I film and prebaking it at a predetermined temperature, the resist is exposed to a predetermined pattern and developed. In this way, as shown in FIG. 11E, the PMGI layer 30 and the photosensitive positive resist layer 3 having a tapered cross section are formed on the hole injection electrode 29 at predetermined intervals.
Thus, an undercut pattern 32 of 1 is formed.
【００８２】その後、図１１（Ｆ）に示すように、スパ
ッタ法により平坦化膜２８上の複数のホール注入電極２
９間および複数のホール注入電極２９上に、ＡｌＮから
なる膜厚０．２μｍの無機絶縁膜３３を形成する。これ
により、ホール注入電極２９による０．１μｍの段差が
無機絶縁膜３３により埋め込まれて平坦性が確保され
る。Thereafter, as shown in FIG. 11F, a plurality of hole injection electrodes 2 on the flattening film 28 are formed by sputtering.
An inorganic insulating film 33 made of AlN and having a thickness of 0.2 μm is formed between the holes 9 and on the plurality of hole injection electrodes 29. Thereby, a step of 0.1 μm due to the hole injection electrode 29 is buried with the inorganic insulating film 33 to ensure flatness.
【００８３】無機絶縁膜３３の形成後、基板２０をＮＭ
Ｐ液に浸し、ＰＭＧＩ層３０および感光性ポジ型レジス
ト層３１を除去する。このようにして、図１２（Ｇ）に
示すように、各ホール注入電極２９上に所定間隔で開口
部を有するＡｌＮからなる無機絶縁層３３ａが平坦化膜
２８上のホール注入電極２９間およびホール注入電極２
９上に形成される。After forming the inorganic insulating film 33, the substrate 20 is
The PMGI layer 30 and the photosensitive positive resist layer 31 are removed by immersion in a P solution. In this manner, as shown in FIG. 12G, the inorganic insulating layer 33a made of AlN having openings at predetermined intervals on each hole injection electrode 29 is formed between the hole injection electrodes 29 on the planarization film 28 and between the holes. Injection electrode 2
9 is formed.
【００８４】次に、図１２（Ｈ）に示すように、ホール
注入電極２９および無機絶縁層３３ａ上に、蒸着法によ
りホール注入層、ホール輸送層、発光層および電子輸送
層を順に形成し、多層有機薄膜層３４を形成する。Next, as shown in FIG. 12H, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially formed on the hole injection electrode 29 and the inorganic insulating layer 33a by a vapor deposition method. A multilayer organic thin film layer 34 is formed.
【００８５】本実施例では、ホール注入層として、膜厚
２００ÅのＣｕＰｃを用い、ホール輸送層として、膜厚
１２００ÅのＮＰＢを用いる。また、発光層として、膜
厚３００ÅのＡｌｑ3 にクマリン−６を２％添加したも
のを用い、電子輸送層として、膜厚２００ÅのＡｌｑ3
を用いる。なお、上記の組成を有する発光層は緑色発光
する。In the present embodiment, CuPc having a thickness of 200 Å is used as the hole injection layer, and NPB having a thickness of 1200 Å is used as the hole transport layer. Further, as the light-emitting layer, used as the coumarin -6 to Alq 3 having a thickness of 300Å was added 2%, as an electron-transporting layer, Alq 3 having a thickness of 200Å
Is used. The light emitting layer having the above composition emits green light.
【００８６】次いで、多層有機薄膜層３４上に、蒸着法
によりＭｇおよびＩｎ合金からなる膜厚２０００Åの電
子注入電極３５を形成する。このようにして、平坦化膜
２８上に緑色発光する複数の有機ＥＬ素子１６が形成さ
れる。Next, an electron injection electrode 35 of Mg and an In alloy having a thickness of 2000 ° is formed on the multilayer organic thin film layer 34 by a vapor deposition method. In this way, a plurality of organic EL elements 16 that emit green light are formed on the flattening film 28.
【００８７】最後に、図１２（Ｉ）に示すように、複数
の有機ＥＬ素子１６上に蒸着法により保護膜（図示せ
ず）を形成した後、封止剤３６を用いて平坦化膜２８上
の複数の有機ＥＬ素子１６を封止する。この場合、多層
有機薄膜層３４は、水分を吸収しやすく、水分を吸収す
ると、発光強度の劣化が生じやすいため、乾燥窒素雰囲
気中で封止を行う。Finally, as shown in FIG. 12I, after forming a protective film (not shown) on the plurality of organic EL elements 16 by a vapor deposition method, a flattening film 28 is formed using a sealant 36. The upper organic EL elements 16 are sealed. In this case, the multilayer organic thin film layer 34 easily absorbs moisture, and when absorbing moisture, the luminescence intensity is likely to deteriorate. Therefore, the sealing is performed in a dry nitrogen atmosphere.
【００８８】以上のようにして、基板２０上に薄膜トラ
ンジスタ１５と有機ＥＬ素子１６とが複数形成されてな
るアクティブマトリクス型の表示装置を作製する。この
表示装置において、有機ＥＬ素子１６の発光層で発生し
た光は、ホール注入電極２９、平坦化膜２８および基板
２０を介して、基板２０の裏面側から取り出される。こ
の場合、ホール注入電極２９、平坦化膜２８および基板
２０が透光性材料から構成されているので、光の損失は
少ない。As described above, an active matrix type display device in which a plurality of thin film transistors 15 and organic EL elements 16 are formed on a substrate 20 is manufactured. In this display device, light generated in the light emitting layer of the organic EL element 16 is extracted from the back side of the substrate 20 via the hole injection electrode 29, the flattening film 28, and the substrate 20. In this case, since the hole injection electrode 29, the planarizing film 28, and the substrate 20 are made of a light-transmitting material, light loss is small.
【００８９】上記のように、本実施例の表示装置におい
ては、平坦化膜２８上の複数のホール注入電極２９間お
よびホール注入電極２９上の有機ＥＬ素子１６間にＡｌ
Ｎからなる無機絶縁層３３ａが形成されている。上記の
ように、ＡｌＮからなる無機絶縁層３３ａはアクリル系
樹脂、ポリイミド系樹脂等の樹脂に比べて高い熱伝導率
を有する。そのため、多層有機薄膜層３４で発生した熱
がホール注入電極２９および無機絶縁層３３ａを介して
平坦化膜２８に容易に放散され、さらに平坦化膜２８か
ら外部に良好に放出される。それにより、多層有機薄膜
層３４の温度上昇が抑制され、多層有機薄膜層３４の結
晶化が防止される。その結果、有機ＥＬ素子１６におい
て、長時間の通電による発光強度の急激な低下が生じ
ず、長寿命化が図られる。As described above, in the display device of this embodiment, between the plurality of hole injection electrodes 29 on the flattening film 28 and between the organic EL elements 16 on the hole injection electrode 29, the Al
An inorganic insulating layer 33a made of N is formed. As described above, the inorganic insulating layer 33a made of AlN has a higher thermal conductivity than a resin such as an acrylic resin or a polyimide resin. Therefore, the heat generated in the multilayer organic thin film layer 34 is easily dissipated to the flattening film 28 via the hole injection electrode 29 and the inorganic insulating layer 33a, and is satisfactorily radiated from the flattening film 28 to the outside. Thereby, the temperature rise of the multilayer organic thin film layer 34 is suppressed, and the crystallization of the multilayer organic thin film layer 34 is prevented. As a result, in the organic EL element 16, the light emission intensity does not sharply decrease due to the long-time energization, and the life is extended.
【００９０】また、本実施例においては、平坦化膜２８
を形成することにより、薄膜トランジスタ１５上に平坦
でかつ大きな面積を有する有機ＥＬ素子形成領域を確保
することができる。したがって、この領域に大きな面積
を有するホール注入電極２９を形成することにより、多
層有機薄膜層３４を均一な膜厚かつ大きな面積で形成す
ることが可能となる。このため、有機ＥＬ素子１６にお
いて十分な発光面積が得られるとともに、発光むらを低
減できる。したがって、このような有機ＥＬ素子１６を
備える表示装置においては、輝度の向上が図られる。In this embodiment, the flattening film 28 is used.
Is formed, a flat and large organic EL element formation region can be secured on the thin film transistor 15. Therefore, by forming the hole injection electrode 29 having a large area in this region, the multilayer organic thin film layer 34 can be formed with a uniform thickness and a large area. For this reason, a sufficient light emitting area can be obtained in the organic EL element 16, and uneven light emission can be reduced. Therefore, in a display device including such an organic EL element 16, the luminance is improved.
【００９１】ここで、この場合においては平坦化膜２８
を介して薄膜トランジスタ１５の上に有機ＥＬ素子１６
を形成するので、基板２０上において薄膜トランジスタ
形成領域を十分に確保することができる。また、このよ
うな構造においては、有機ＥＬ素子１６のホール注入電
極２９をコンタクトホール内で薄膜トランジスタ１５の
ドレイン電極２６と直接接触させるので、ドレイン電極
２６とホール注入電極２９とを接続させるための配線が
不要となる。したがって、本実施例の表示装置において
は、薄膜トランジスタ１５の集積化を図ることが可能と
なる。それにより、表示装置において高精細な画像を得
ることが可能となる。Here, in this case, the flattening film 28
The organic EL element 16 on the thin film transistor 15 through
Is formed, it is possible to sufficiently secure a thin film transistor formation region on the substrate 20. Further, in such a structure, since the hole injection electrode 29 of the organic EL element 16 is directly in contact with the drain electrode 26 of the thin film transistor 15 in the contact hole, a wiring for connecting the drain electrode 26 and the hole injection electrode 29 is formed. Becomes unnecessary. Therefore, in the display device of this embodiment, integration of the thin film transistor 15 can be achieved. Thus, a high-definition image can be obtained on the display device.
【００９２】以上のことから、本実施例の表示装置にお
いては、高い信頼性を安定して維持することが可能であ
るとともに、高精細化および高輝度化が同時に図ること
が可能となる。As described above, in the display device of the present embodiment, it is possible to stably maintain high reliability, and it is possible to simultaneously achieve high definition and high luminance.
【００９３】なお、上記の実施例においては、緑色発光
する複数の有機ＥＬ素子１６が基板２０上に形成されて
なる表示装置について説明したが、緑色発光、青色発光
および赤色発光する有機ＥＬ素子を基板上に複数形成す
ることにより、フルカラー表示の表示装置を作製するこ
とが可能となる。このようなフルカラー表示の表示装置
の作製時には、各有機ＥＬ素子の多層有機薄膜層の形成
の際に、金属マスクを用いて組成の異なる発光層をそれ
ぞれ形成する（発光層の塗り分け）。この場合について
以下に説明する。In the above embodiment, the display device in which the plurality of organic EL elements 16 emitting green light are formed on the substrate 20 has been described, but the organic EL elements emitting green light, blue light and red light are used. By forming a plurality of substrates over a substrate, a display device of full color display can be manufactured. When such a full-color display device is manufactured, light-emitting layers having different compositions are formed using a metal mask when forming the multilayer organic thin-film layer of each organic EL element (light-emitting layer is separately applied). This case will be described below.
【００９４】図１３は本発明の第３の実施例における表
示装置の製造方法を示す模式的な工程断面図である。な
お、第３の実施例において、図１３に示す工程より前の
工程は、第２の実施例の図１０（Ａ）〜（Ｄ），図１１
（Ｅ），（Ｆ），図１２（Ｇ）に示す工程と同様であ
る。FIG. 13 is a schematic process sectional view showing a method of manufacturing a display device according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, steps before the step shown in FIG. 13 correspond to FIGS. 10A to 10D and FIG. 11 of the second embodiment.
This is the same as the steps shown in (E), (F), and FIG.
【００９５】本実施例においては、図１０（Ａ）〜
（Ｄ），図１１（Ｅ），（Ｆ），図１２（Ｇ）に示す工
程を行った後、図１３（Ａ）に示すように、所定のホー
ル注入電極２９上に開口部を有する金属マスク８０ａを
無機絶縁層３３ａ上および残りのホール注入電極２９上
に形成する。この金属マスク８０ａを用いて、開口部内
で露出したホール注入電極２９上にホール注入層、ホー
ル輸送層、発光層および電子輸送層を順に積層し、多層
有機薄膜層３４ａを形成する。In this embodiment, FIGS.
(D), after performing the steps shown in FIGS. 11 (E), (F), and FIG. 12 (G), as shown in FIG. 13 (A), a metal having an opening on a predetermined hole injection electrode 29. A mask 80a is formed on the inorganic insulating layer 33a and on the remaining hole injection electrodes 29. Using this metal mask 80a, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially stacked on the hole injection electrode 29 exposed in the opening to form a multilayer organic thin film layer 34a.
【００９６】ここでは、ホール注入層として膜厚２００
ÅのＣｕＰｃを用い、ホール輸送層として膜厚５００Å
のＮＰＢを用いる。また、発光層として、膜厚４００Å
のＡｌｑ3 にクマリン−６を添加したものを用い、電子
輸送層として膜厚３００ÅのＡｌｑ3 を用いる。なお、
このような組成を有する発光層は緑色発光する。このよ
うにして多層有機薄膜層３４ａを形成した後、金属マス
ク８０ａを除去する。Here, a film having a thickness of 200 was used as the hole injection layer.
Using CuPc of {circle around (5)} and forming a hole transport layer with a thickness of 500%
NPB is used. The light emitting layer has a thickness of 400 °
Of using a material obtained by adding coumarin -6 to Alq 3, Alq 3 is film thickness 300Å used as the electron transporting layer. In addition,
The light emitting layer having such a composition emits green light. After forming the multilayer organic thin film layer 34a in this way, the metal mask 80a is removed.
【００９７】次に、図１３（Ｂ）に示すように、所定の
ホール注入電極２９上に開口部を有する金属マスク８０
ｂを無機絶縁層３３ａ上および残りのホール注入電極２
９上に形成する。なお、この場合の所定のホール注入電
極２９とは、多層有機薄膜層３４ａを形成した上記のホ
ール注入電極２９に隣接するホール注入電極２９のこと
である。この金属マスク８０ｂを用いて、開口部内で露
出したホール注入電極２９上にホール注入層、ホール輸
送層、発光層および電子輸送層を順に積層し、多層有機
薄膜層３４ｂを形成する。Next, as shown in FIG. 13B, a metal mask 80 having an opening on a predetermined hole injection electrode 29 is formed.
b on the inorganic insulating layer 33a and the remaining hole injection electrode 2
9. The predetermined hole injection electrode 29 in this case is the hole injection electrode 29 adjacent to the hole injection electrode 29 on which the multilayer organic thin film layer 34a is formed. Using this metal mask 80b, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially stacked on the hole injection electrode 29 exposed in the opening to form a multilayer organic thin film layer 34b.
【００９８】なお、多層有機薄膜層３４ｂは、膜厚４０
０ÅのＡｌｑ3 にペリレンを添加したものを発光層とし
て用いる点を除いて、上記の多層有機薄膜層３４ａと同
様の構成を有する。この場合、発光層は青色発光する。
多層有機薄膜層３４ｂを形成した後、金属マスク８０ｂ
を除去する。The multilayer organic thin film layer 34b has a thickness of 40
It has the same configuration as the above-mentioned multilayer organic thin film layer 34a except that a material obtained by adding perylene to 0 ° Alq 3 is used as the light emitting layer. In this case, the light emitting layer emits blue light.
After forming the multilayer organic thin film layer 34b, the metal mask 80b
Is removed.
【００９９】さらに、図１３（Ｃ）に示すように、所定
のホール注入電極２９上に開口部を有する金属マスク８
０ｃを無機絶縁層３３ａ上および残りのホール注入電極
２９上に形成する。なお、この場合の所定のホール注入
電極２９とは、多層有機薄膜３４ｂが形成された上記の
ホール注入電極２９に隣接するホール注入電極２９のこ
とである。この金属マスク８０ｃを用いて、開口部内で
露出したホール注入電極２９上に、ホール注入層、ホー
ル輸送層、発光層および電子輸送層を順に積層してなる
多層有機薄膜層３４ｃを形成する。Further, as shown in FIG. 13C, a metal mask 8 having an opening on a predetermined hole injection electrode 29 is formed.
0c is formed on the inorganic insulating layer 33a and the remaining hole injection electrodes 29. In this case, the predetermined hole injection electrode 29 is the hole injection electrode 29 adjacent to the hole injection electrode 29 on which the multilayer organic thin film 34b is formed. Using the metal mask 80c, a multilayer organic thin film layer 34c is formed on the hole injection electrode 29 exposed in the opening, in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially stacked.
【０１００】なお、多層有機薄膜層３４ｃは、膜厚４０
０ÅのＡｌｑ3 にＤＣＭ２を添加したものを発光層とし
て用いる点を除いて、上記の多層有機薄膜層３４ａと同
様の構成を有する。なお、ＤＣＭ２は、4-Dicyanomethy
lene-2-methyl-6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo
[ij]quinolizin-8-yl)vinyl]-4H-pyran である。この場
合、発光層は赤色発光する。多層有機薄膜層３４ｃを形
成した後、金属マスク８４ｃを除去する。The multilayer organic thin film layer 34c has a thickness of 40
It has the same structure as the above-mentioned multilayer organic thin film layer 34a except that a material obtained by adding DCM2 to Alq 3 of 0 ° is used as a light emitting layer. DCM2 is 4-Dicyanomethy
lene-2-methyl-6- [2- (2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo
[ij] quinolizin-8-yl) vinyl] -4H-pyran. In this case, the light emitting layer emits red light. After the formation of the multilayer organic thin film layer 34c, the metal mask 84c is removed.
【０１０１】次に、図１３（Ｄ）に示すように、多層有
機薄膜層３４ａ〜３４ｃ上に、ＭｇおよびＩｎの合金か
らなる膜厚２０００Åの電子注入電極３５を形成する。
このようにして、緑色、青色および赤色をそれぞれ発光
する複数の有機ＥＬ素子１６ａ〜１６ｃが平坦化膜２８
上に形成される。Next, as shown in FIG. 13 (D), an electron injection electrode 35 made of an alloy of Mg and In and having a thickness of 2000 ° is formed on the multilayer organic thin film layers 34a to 34c.
In this manner, the plurality of organic EL elements 16a to 16c that emit green, blue, and red light, respectively,
Formed on top.
【０１０２】最後に、前述の図１２（Ａ）に示す方法と
同様の方法により、封止剤３６を用いて平坦化膜２８上
の複数の有機ＥＬ素子１６ａ〜１６ｃを封止する。Finally, the plurality of organic EL elements 16a to 16c on the flattening film 28 are sealed using the sealing agent 36 by the same method as that shown in FIG.
【０１０３】以上のようにして、基板２０上に薄膜トラ
ンジスタ１５が形成されるとともに、緑色、青色および
赤色をそれぞれ発光する３種類の有機素子１６ａ〜１６
ｃが形成されてなるアクティブマトリクス型のフルカラ
ー表示の表示装置を作製する。このような表示装置にお
いては、３種類の有機ＥＬ素子１６ａ〜１６ｃを１単位
として１画素が構成される。As described above, the thin film transistor 15 is formed on the substrate 20, and the three types of organic elements 16a to 16g which emit green, blue and red light, respectively.
An active matrix type full-color display device having c is formed. In such a display device, one pixel is configured using three types of organic EL elements 16a to 16c as one unit.
【０１０４】上記のように、本実施例においては、平坦
化膜２８上の複数のホール注入電極２９間およびホール
注入電極２９上の有機ＥＬ素子１６ａ〜１６ｃ間にＡｌ
Ｎからなる無機絶縁層３３ａが形成されている。上記の
ように、ＡｌＮからなる無機絶縁層３３ａはアクリル系
樹脂、ポリイミド系樹脂等の樹脂に比べて高い熱伝導率
を有する。そのため、多層有機薄膜層３４ａ〜３４ｃで
発生した熱がホール注入電極２９および無機絶縁層３３
ａを介して平坦化膜２８に容易に放散され、さらに平坦
化膜２８から外部に良好に放出される。それにより、多
層有機薄膜層３４ａ〜３４ｃの温度上昇が抑制され、多
層有機薄膜層３４ａ〜３４ｃの結晶化が防止される。そ
の結果、有機ＥＬ素子１６ａ〜１６ｃにおいて、長時間
の通電による発光強度の急激な低下が生じず、長寿命化
が図られる。As described above, in this embodiment, the Al layer is formed between the plurality of hole injection electrodes 29 on the flattening film 28 and between the organic EL elements 16a to 16c on the hole injection electrode 29.
An inorganic insulating layer 33a made of N is formed. As described above, the inorganic insulating layer 33a made of AlN has a higher thermal conductivity than a resin such as an acrylic resin or a polyimide resin. Therefore, heat generated in the multilayer organic thin film layers 34 a to 34 c is generated by the hole injection electrode 29 and the inorganic insulating layer 33.
The light is easily scattered to the flattening film 28 through the line a, and is further satisfactorily emitted from the flattening film 28 to the outside. Thereby, the temperature rise of the multilayer organic thin film layers 34a to 34c is suppressed, and the crystallization of the multilayer organic thin film layers 34a to 34c is prevented. As a result, in the organic EL elements 16a to 16c, the light emission intensity does not sharply decrease due to long-time energization, and the life is extended.
【０１０５】また、本実施例においては、平坦化膜２８
を形成することにより、薄膜トランジスタ１５上に平坦
でかつ大きな面積を有する有機ＥＬ素子形成領域を確保
することができる。したがって、この領域に大きな面積
を有するホール注入電極２９を形成することにより、多
層有機薄膜層３４ａ〜３４ｃを均一な膜厚かつ大きな面
積で形成することが可能となる。このため、有機ＥＬ素
子１６ａ〜１６ｃにおいて十分な発光面積が得られると
ともに、発光むらを低減できる。したがって、このよう
な有機ＥＬ素子１６ａ〜１６ｃを備える表示装置におい
ては、輝度の向上が図られる。In this embodiment, the flattening film 28 is used.
Is formed, a flat and large organic EL element formation region can be secured on the thin film transistor 15. Therefore, by forming the hole injection electrode 29 having a large area in this region, the multilayer organic thin film layers 34a to 34c can be formed with a uniform thickness and a large area. Therefore, a sufficient light emitting area can be obtained in the organic EL elements 16a to 16c, and uneven light emission can be reduced. Therefore, in the display device including such organic EL elements 16a to 16c, the luminance is improved.
【０１０６】ここで、この場合においては平坦化膜２８
を介して薄膜トランジスタ１５の上に有機ＥＬ素子１６
ａ〜１６ｃを形成するので、基板２０上において薄膜ト
ランジスタ形成領域を十分に確保することができる。ま
た、このような構造においては、有機ＥＬ素子１６ａ〜
１６ｃのホール注入電極２９をコンタクトホール内で薄
膜トランジスタ１５のドレイン電極２６と直接接触させ
るので、ドレイン電極２６とホール注入電極２９とを接
続するための配線が不要となる。したがって、本実施例
の表示装置においては、薄膜トランジスタ１５の集積化
を図ることが可能となる。それにより、表示装置におい
て高精細な画像を得ることが可能となる。Here, in this case, the flattening film 28
The organic EL element 16 on the thin film transistor 15 through
Since a to 16c are formed, a thin film transistor formation region on the substrate 20 can be sufficiently ensured. Further, in such a structure, the organic EL elements 16a to 16a
Since the hole injection electrode 29 of 16c is brought into direct contact with the drain electrode 26 of the thin film transistor 15 in the contact hole, wiring for connecting the drain electrode 26 and the hole injection electrode 29 is unnecessary. Therefore, in the display device of this embodiment, integration of the thin film transistor 15 can be achieved. Thus, a high-definition image can be obtained on the display device.
【０１０７】以上のことから、本実施例においては、高
い信頼性を安定して維持することが可能であるととも
に、高精細化および高輝度化が同時に達成することが可
能なフルカラー表示の表示装置が実現可能となる。As described above, in this embodiment, a full-color display device capable of stably maintaining high reliability and simultaneously achieving high definition and high luminance. Can be realized.
【０１０８】上記の第２および第３の実施例において
は、有機ＥＬ素子１６，１６ａ〜１６ｃで発生した光を
平坦化膜２８および基板２０を介して基板２０の裏面側
から取り出す構造の表示装置について説明したが、平坦
化膜２８および基板２０を介さずに、基板２０の反対側
すなわち封止側から光を取り出す構造の表示装置も可能
である。この場合について以下に説明する。In the above-described second and third embodiments, the display device has a structure in which light generated by the organic EL elements 16, 16a to 16c is extracted from the back surface side of the substrate 20 through the flattening film 28 and the substrate 20. However, a display device having a structure in which light is extracted from the opposite side of the substrate 20, that is, the sealing side, without passing through the flattening film 28 and the substrate 20 is also possible. This case will be described below.
【０１０９】図１４（Ａ）〜（Ｃ）および図１５（Ｄ）
〜（Ｆ）は本発明の第４の実施例における表示装置の製
造方法を示す模式的な工程断面図である。第４の実施例
において、図１４（Ａ）に示す工程より前の工程は、第
１の実施例の図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す工程と同様で
ある。FIGS. 14 (A) to (C) and FIG. 15 (D)
FIGS. 9A to 9F are schematic process sectional views illustrating a method for manufacturing a display device according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the steps before the step shown in FIG. 14A are the same as the steps shown in FIGS. 10A to 10C of the first embodiment.
【０１１０】なお、後述するように、本実施例の表示装
置では薄膜トランジスタ１５のドレイン電極２６と有機
ＥＬ素子１６の電子注入電極３５とを直接接触させ、薄
膜トランジスタ１５から電子注入電極３５に電子を注入
する。このため、本実施例においては、薄膜トランジス
タ１５としてＮチャネル形のトランジスタを形成してい
る。As described later, in the display device of the present embodiment, the drain electrode 26 of the thin film transistor 15 and the electron injection electrode 35 of the organic EL element 16 are brought into direct contact, and electrons are injected from the thin film transistor 15 into the electron injection electrode 35. I do. Therefore, in this embodiment, an N-channel transistor is formed as the thin film transistor 15.
【０１１１】また、本実施例においては、後述するよう
に、平坦化膜２８上に形成した有機ＥＬ素子１６で発生
した光を平坦化膜２８および基板２０を介さずに基板２
０の反対側から取り出す（図１５（Ｆ））。このため、
本実施例においては、平坦化膜２８および基板２０を介
して光を取り出す第２および第３の実施例に比べて、平
坦化膜２８および基板２０の可視光透過率が低くてもよ
い。In this embodiment, as described later, light generated by the organic EL element 16 formed on the flattening film 28 is applied to the substrate 2 without passing through the flattening film 28 and the substrate 20.
It is taken out from the side opposite to 0 (FIG. 15 (F)). For this reason,
In this embodiment, the visible light transmittance of the flattening film 28 and the substrate 20 may be lower than in the second and third embodiments in which light is extracted through the flattening film 28 and the substrate 20.
【０１１２】なお、本実施例においても、第２および第
３の実施例と同様、有機ＥＬ素子１６への水分の侵入を
防止するために、平坦化膜２８の吸水性は低い方が好ま
しい。また、有機ＥＬ素子１６を構成する層を均一な膜
厚で形成するために、平坦化膜２８の材料は粘性が低く
均一に塗布できるものが好ましい。In this embodiment, as in the second and third embodiments, it is preferable that the water absorption of the flattening film 28 be low in order to prevent moisture from entering the organic EL element 16. Further, in order to form a layer constituting the organic EL element 16 with a uniform film thickness, it is preferable that the material of the flattening film 28 has low viscosity and can be applied uniformly.
【０１１３】本実施例においては、図１０（Ａ）〜
（Ｃ）に示す工程を行った後、図１４（Ａ）に示すよう
に、コンタクトホール内で露出したドレイン電極２６上
およびその周辺の領域に開口部を有する金属マスク（図
示せず）を平坦化膜２８上に形成する。この金属マスク
を用いて、蒸着法およびリフトオフ法により、Ｍｇおよ
びＩｎの合金からなり平坦化膜２８のコンタクトホール
内のドレイン電極２６から平坦化膜２８上に延びる電子
注入電極３５を形成する。In this embodiment, FIGS.
After performing the process shown in FIG. 14C, as shown in FIG. 14A, a metal mask (not shown) having an opening on the drain electrode 26 exposed in the contact hole and a region around the drain electrode 26 is flattened. Formed on the oxide film 28. Using this metal mask, an electron injection electrode 35 made of an alloy of Mg and In and extending from the drain electrode 26 in the contact hole of the flattening film 28 onto the flattening film 28 is formed by a vapor deposition method and a lift-off method.
【０１１４】上記の金属マスクを除去した後、基板２０
を洗浄する。さらに、図１４（Ｂ）に示すように、平坦
化膜２８および電子注入電極３５上に、ＰＭＧＩを塗布
してベークすることによりＰＭＧＩ膜を形成する。さら
に、ＰＭＧＩ膜上に感光性ポジ型レジストを塗布し、所
定の温度でプリベークした後、レジストに所定のパター
ンを露光し、現像を行う。このようにして、電子注入電
極３５上に所定間隔でＰＭＧＩ層３０および断面テーパ
形状の感光性ポジ型レジスト３１からなるアンダーカッ
トパターン３２が形成される。After removing the metal mask, the substrate 20
Wash. Further, as shown in FIG. 14B, a PMGI film is formed on the flattening film 28 and the electron injection electrode 35 by applying and baking PMGI. Further, a photosensitive positive type resist is applied on the PMGI film, prebaked at a predetermined temperature, exposed to a predetermined pattern on the resist, and developed. In this manner, the PMGI layer 30 and the undercut pattern 32 composed of the photosensitive positive resist 31 having a tapered cross section are formed on the electron injection electrode 35 at predetermined intervals.
【０１１５】その後、図１４（Ｃ）に示すように、スパ
ッタ法により平坦化膜２８上の複数の電子注入電極３５
間および複数の電子注入電極３５上に、ＡｌＮからなる
膜厚０．５μｍの無機絶縁膜３３を形成する。これによ
り、電子注入電極３５による０．５μｍの段差が無機絶
縁膜３３により埋め込まれて平坦性が確保される。Thereafter, as shown in FIG. 14C, a plurality of electron injection electrodes 35 on the flattening film 28 are formed by sputtering.
A 0.5 μm-thick inorganic insulating film 33 made of AlN is formed between and on the plurality of electron injection electrodes 35. As a result, a step of 0.5 μm due to the electron injection electrode 35 is buried by the inorganic insulating film 33 to ensure flatness.
【０１１６】無機絶縁膜３３の形成後、基板２０をＮＭ
Ｐ液に浸し、ＰＭＧＩ層３０および感光性ポジ型レジス
ト層３１を除去する。このようにして、図１５（Ｄ）に
示すように、各電子注入電極３５上に所定間隔で開口部
を有するＡｌＮからなる無機絶縁層３３ａが平坦化膜２
８上の電子注入電極３５間および電子注入電極３５上に
形成される。After the formation of the inorganic insulating film 33, the substrate 20 is
The PMGI layer 30 and the photosensitive positive resist layer 31 are removed by immersion in a P solution. In this manner, as shown in FIG. 15D, the inorganic insulating layer 33a made of AlN having openings at predetermined intervals is formed on each electron injection electrode 35 by the flattening film 2.
8 and between the electron injection electrodes 35 and on the electron injection electrodes 35.
【０１１７】次に、図１５（Ｅ）に示すように、電子注
入電極３５および無機絶縁層３３ａ上に、蒸着法により
電子輸送層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層を順
に形成する。それにより、多層有機薄膜層３４Ａが形成
される。Next, as shown in FIG. 15E, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and a hole injection layer are sequentially formed on the electron injection electrode 35 and the inorganic insulating layer 33a by a vapor deposition method. Thereby, the multilayer organic thin film layer 34A is formed.
【０１１８】なお、本実施例においては、第３の実施例
と同様、多層有機薄膜層３４Ａを形成する際に、図１３
に示す方法と同様の方法により緑色発光、青色発光およ
び赤色発光する３種類の発光層を形成する。In this embodiment, as in the third embodiment, when forming the multilayer organic thin film layer 34A, FIG.
The three types of light-emitting layers that emit green light, blue light, and red light are formed by the same method as described above.
【０１１９】この場合、電子輸送層として、膜厚３００
ÅのＡｌｑ3 を用い、ホール輸送層として、膜厚５００
ÅのＮＰＢを用い、ホール注入層として、膜厚２００Å
のＣｕＰｃを用いる。また、緑色発光する発光層として
は、Ａｌｑ3 にクマリン−６を添加したものを用い、青
色発光する発光層としては、Ａｌｑ3 にペリレンを添加
したものを用い、赤色発光する発光層としては、Ａｌｑ
3 にＤＣＪＴを添加したものを用いる。なお、各発光層
の膜厚は４００Å程度としている。In this case, as the electron transport layer, a film thickness of 300
Ａｌ Alq 3 and a film thickness of 500 as a hole transport layer
Using NPB of {circle around (2)} and forming a hole injection layer with a thickness of 200%
CuPc is used. In addition, as a light emitting layer that emits green light, a layer obtained by adding coumarin-6 to Alq 3 is used. As a light emitting layer that emits blue light, a layer obtained by adding perylene to Alq 3 is used. As a light emitting layer that emits red light, Alq
3 to which DCJT is added is used. Note that the thickness of each light emitting layer is about 400 °.
【０１２０】次いで、多層有機薄膜層３４Ａ上に、スパ
ッタ法によりＩＴＯからなる膜厚０．３μｍの透明導電
膜を形成し、ホール注入電極２９を形成する。このよう
にして、平坦化膜２８上に緑色発光、青色発光および赤
色発光する３種類の有機ＥＬ素子１６が複数形成され
る。Next, a 0.3 μm-thick transparent conductive film made of ITO is formed on the multilayer organic thin film layer 34 A by a sputtering method, and the hole injection electrode 29 is formed. In this way, a plurality of three types of organic EL elements 16 that emit green light, blue light, and red light are formed on the flattening film 28.
【０１２１】最後に、図１５（Ｆ）に示すように、透光
性材料からなりかつ低温中で成膜が可能な絶縁膜３６Ａ
を用いて、平坦化膜２８上の複数の有機ＥＬ素子１６を
封止する。本実施例では、絶縁膜３６Ａとしてアルミナ
膜を形成している。アルミナ膜は、基板温度を８０℃に
保った状態でＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）プラズ
マを用いたスパッタ法により形成する。Finally, as shown in FIG. 15F, an insulating film 36A made of a light-transmitting material and capable of being formed at a low temperature.
Is used to seal the plurality of organic EL elements 16 on the flattening film 28. In this embodiment, an alumina film is formed as the insulating film 36A. The alumina film is formed by a sputtering method using ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma while maintaining the substrate temperature at 80 ° C.
【０１２２】以上のようにして、薄膜トランジスタ１５
と、緑色発光、青色発光および赤色発光する有機ＥＬ素
子１６とが基板２０上に複数形成されたアクティブマト
リクス型のフルカラー表示の表示装置を作製する。この
表示装置において、有機ＥＬ素子１６の発光層で発生し
た光は、ホール注入電極２９および絶縁膜３６Ａを介し
て、基板２０の反対側すなわち封止側から取り出され
る。この場合、ホール注入電極２９および絶縁膜３６Ａ
が透光性材料から構成されているので光の損失は少な
い。As described above, the thin film transistor 15
An active matrix type full-color display device in which a plurality of organic EL elements 16 emitting green, blue, and red light are formed on a substrate 20 is manufactured. In this display device, light generated in the light emitting layer of the organic EL element 16 is extracted from the opposite side of the substrate 20, ie, the sealing side, via the hole injection electrode 29 and the insulating film 36A. In this case, the hole injection electrode 29 and the insulating film 36A
Is made of a translucent material, so that light loss is small.
【０１２３】上記のように、本実施例の表示装置におい
ては、平坦化膜２８上の複数の電子注入電極３５間およ
び電子注入電極３５上の有機ＥＬ素子１６間にＡｌＮか
らなる無機絶縁層３３ａが形成されている。上記のよう
に、ＡｌＮからなる無機絶縁層３３ａはアクリル系樹
脂、ポリイミド系樹脂等の樹脂に比べて高い熱伝導率を
有する。そのため、多層有機薄膜層３４Ａで発生した熱
が電子注入電極３５および無機絶縁層３３ａを介して平
坦化膜２８に容易に放散され、さらに平坦化膜２８から
外部に良好に放出される。それにより、多層有機薄膜層
３４Ａの温度上昇が抑制され、多層有機薄膜層３４Ａの
結晶化が防止される。その結果、有機ＥＬ素子１６にお
いて、長時間の通電による発光強度の急激な低下が生じ
ず、長寿命化が図られる。As described above, in the display device of this embodiment, the inorganic insulating layer 33a made of AlN is provided between the plurality of electron injection electrodes 35 on the flattening film 28 and between the organic EL elements 16 on the electron injection electrode 35. Are formed. As described above, the inorganic insulating layer 33a made of AlN has a higher thermal conductivity than a resin such as an acrylic resin or a polyimide resin. Therefore, heat generated in the multilayer organic thin film layer 34A is easily dissipated to the flattening film 28 via the electron injection electrode 35 and the inorganic insulating layer 33a, and is further satisfactorily emitted to the outside from the flattening film 28. Thereby, the temperature rise of the multilayer organic thin film layer 34A is suppressed, and the crystallization of the multilayer organic thin film layer 34A is prevented. As a result, in the organic EL element 16, the light emission intensity does not sharply decrease due to the long-time energization, and the life is extended.
【０１２４】また、本実施例においては、平坦化膜２８
を形成することにより、薄膜トランジスタ１５上に平坦
でかつ大きな面積を有する有機ＥＬ素子形成領域を確保
することができる。したがって、この領域に大きな面積
を有する電子注入電極３５を形成することにより、多層
有機薄膜層３４Ａを均一な膜厚かつ大きな面積で形成す
ることが可能となる。このため、有機ＥＬ素子１６にお
いて十分な発光面積が得られるとともに、発光むらを低
減できる。したがって、このような有機ＥＬ素子１６を
備える表示装置においては、輝度の向上が図られる。In this embodiment, the flattening film 28 is used.
Is formed, a flat and large organic EL element formation region can be secured on the thin film transistor 15. Therefore, by forming the electron injection electrode 35 having a large area in this region, it is possible to form the multilayer organic thin film layer 34A with a uniform thickness and a large area. For this reason, a sufficient light emitting area can be obtained in the organic EL element 16, and uneven light emission can be reduced. Therefore, in a display device including such an organic EL element 16, the luminance is improved.
【０１２５】ここで、この場合においては平坦化膜２８
を介して薄膜トランジスタ１５の上に有機ＥＬ素子１６
を形成するので、基板２０上において薄膜トランジスタ
形成領域を十分に確保することができる。また、このよ
うな構造においては、有機ＥＬ素子１６の電子注入電極
３５をコンタクトホール内で薄膜トランジスタ１５のド
レイン電極２６と直接接触させるので、ドレイン電極２
６と電子注入電極３５とを接続するための配線が不要と
なる。したがって、本実施例の表示装置においては、薄
膜トランジスタ１５の集積化を図ることが可能となる。
それにより、表示装置において高精細な画像を得ること
が可能となる。Here, in this case, the flattening film 28
The organic EL element 16 on the thin film transistor 15 through
Is formed, it is possible to sufficiently secure a thin film transistor formation region on the substrate 20. In such a structure, the electron injection electrode 35 of the organic EL element 16 is brought into direct contact with the drain electrode 26 of the thin film transistor 15 in the contact hole.
Wiring for connecting the electron injection electrode 6 to the electron injection electrode 35 becomes unnecessary. Therefore, in the display device of this embodiment, integration of the thin film transistor 15 can be achieved.
Thus, a high-definition image can be obtained on the display device.
【０１２６】以上のことから、本実施例においては、高
い信頼性を安定して維持することが可能であるととも
に、高精細化および高輝度化を同時に達成することが可
能なフルカラー表示の表示装置が実現できる。As described above, in the present embodiment, a full-color display device capable of stably maintaining high reliability and simultaneously achieving high definition and high luminance. Can be realized.
【０１２７】上記の第１〜第４の実施例において、無機
絶縁層３３ａの材料として、ＡｌＮの代わりに、Ｓｉ
Ｎ、ＴｉＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の他のセラミック
スを用いてもよい。あるいは、無機絶縁層３３ａの材料
として、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ
2 等の複数のセラミックスから選択された２以上の材料
を用いてもよい。In the first to fourth embodiments, as the material of the inorganic insulating layer 33a, SiN was used instead of AlN.
Other ceramics such as N, TiN, Al 2 O 3 , and SiO 2 may be used. Alternatively, as a material of the inorganic insulating layer 33a, AlN, SiN, TiN, Al 2 O 3 , SiO 2
Two or more materials selected from a plurality of ceramics such as two may be used.
【０１２８】また、上記第１〜第４の実施例では、スパ
ッタ法を用いることにより、レジストの変形が生じない
室温近くの温度で無機絶縁層３，３３ａを形成すること
ができる。そのため、レジストを用いたパターニングに
より無機絶縁層３，３３ａを形成することが可能とな
る。なお、無機絶縁層３，３３ａのパターニングにレジ
ストを用いない場合には、ＣＶＤ（化学的気相成長）法
等の他の成膜方法を用いて無機絶縁層３，３３ａを形成
してもよい。In the first to fourth embodiments, by using the sputtering method, the inorganic insulating layers 3 and 33a can be formed at a temperature near room temperature at which the resist does not deform. Therefore, the inorganic insulating layers 3 and 33a can be formed by patterning using a resist. When a resist is not used for patterning the inorganic insulating layers 3 and 33a, the inorganic insulating layers 3 and 33a may be formed by using another film forming method such as a CVD (chemical vapor deposition) method. .
【０１２９】さらに、上記第１〜第４の実施例では、Ｐ
ＭＧＩ層１０，３０および感光性ポジ型レジスト層１
１，３１からなるアンダーカットパターン１２，３２を
形成する２層レジストプロセスを用いたリフトオフ法に
よりＡｌＮからなる無機絶縁層３，３３ａを形成してい
るが、逆テーパ形状が形成可能なレジストを用いても、
無機絶縁層３，３３ａを形成することができる。Further, in the first to fourth embodiments, P
MGI layers 10 and 30 and photosensitive positive resist layer 1
The inorganic insulating layers 3 and 33a made of AlN are formed by a lift-off method using a two-layer resist process for forming undercut patterns 12 and 32 made of 1, 31. However, a resist capable of forming an inverse tapered shape is used. Even
The inorganic insulating layers 3 and 33a can be formed.
【０１３０】また、第２〜第４の実施例においてはアク
リル系材料からなる平坦化膜２８を形成しているが、平
坦化膜２８の材料はこれに限定されるものではない。例
えば、ポリイミド系材料等からなる平坦化膜２８を形成
してもよい。In the second to fourth embodiments, the flattening film 28 made of an acrylic material is formed, but the material of the flattening film 28 is not limited to this. For example, a flattening film 28 made of a polyimide material or the like may be formed.
【０１３１】なお、平坦化膜２８の材料としては、前述
のように吸水性の低いものが好ましく、また、粘性が低
くて均一に塗布できるものが好ましい。As the material of the flattening film 28, a material having low water absorption is preferable as described above, and a material having low viscosity and capable of being uniformly coated is preferable.
【０１３２】特に、第２および第３の実施例のように平
坦化膜２８を介して光を取り出す構造の表示装置におい
ては、平坦化膜２８が可視光透過率が高い材料から構成
されることが好ましい。In particular, in a display device having a structure in which light is extracted through the flattening film 28 as in the second and third embodiments, the flattening film 28 is made of a material having high visible light transmittance. Is preferred.
【０１３３】また、第２〜第４の実施例においてはＳｉ
Ｎからなる保護膜２７を形成しているが、ＳｉＮ以外か
らなる保護膜、例えばＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等からなる
保護膜を形成してもよい。また、保護膜の形成方法は電
圧プラズマＣＶＤ法に限定されるものではない。スパッ
タ蒸着法およびリフトオフ法を用いた方法により保護膜
を形成してもよい。In the second to fourth embodiments, Si
Although the protection film 27 made of N is formed, a protection film made of something other than SiN, for example, a protection film made of SiO 2 , Al 2 O 3 or the like may be formed. The method for forming the protective film is not limited to the voltage plasma CVD method. The protective film may be formed by a method using a sputter deposition method and a lift-off method.
【図１】本発明の第１の実施例における有機ＥＬ素子の
製造方法を示す工程断面図である。FIG. 1 is a process sectional view showing a method for manufacturing an organic EL device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施例における有機ＥＬ素子の
製造方法を示す工程断面図である。FIG. 2 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing an organic EL device according to a first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施例における有機ＥＬ素子の
製造方法を示す工程断面図である。FIG. 3 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing an organic EL device according to a first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１の実施例における有機ＥＬ素子の
製造方法を示す工程断面図である。FIG. 4 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the organic EL element according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１の実施例における有機ＥＬ素子の
製造方法を示す工程断面図である。FIG. 5 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the organic EL element according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第１の実施例における有機ＥＬ素子の
製造方法を示す工程断面図である。FIG. 6 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the organic EL element according to the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第１の実施例における有機ＥＬ素子の
製造方法を示す工程断面図である。FIG. 7 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the organic EL element according to the first embodiment of the present invention.
【図８】図４の工程における基板の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the substrate in the step of FIG. 4;
【図９】実施例および比較例の有機ＥＬ素子の輝度の経
時変化の評価結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing evaluation results of changes over time in luminance of the organic EL elements of Examples and Comparative Examples.
【図１０】本発明の第２の実施例における表示装置の製
造方法を示す工程断面図である。FIG. 10 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the display device in the second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第２の実施例における表示装置の製
造方法を示す工程断面図である。FIG. 11 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the display device in the second embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第２の実施例における表示装置の製
造方法を示す工程断面図である。FIG. 12 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the display device in the second embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第３の実施例における表示装置の製
造方法を示す工程断面図である。FIG. 13 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the display device in the third embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第４の実施例における表示装置の製
造方法を示す工程断面図である。FIG. 14 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the display device in the fourth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第４の実施例における表示装置の製
造方法を示す工程断面図である。FIG. 15 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the display device in the fourth embodiment of the present invention.
【図１６】有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略図であ
る。FIG. 16 is a schematic view illustrating a method for manufacturing an organic EL element.
【図１７】従来の表示装置の例を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional display device.
２，２９ ホール注入電極 ３，３３ａ 無機絶縁層 ４ 隔壁分離層 ７，３６ 封止剤 2,29 hole injection electrode 3,33a inorganic insulating layer 4 partition wall separating layer 7,36 sealant
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 33/14 H05B 33/14 A
Claims (15)
で配列され、前記複数の第１の電極層上に有機材料層お
よび第２の電極層が順に積層された有機発光素子であっ
て、前記基板上の前記複数の第１の電極層間に無機絶縁
層が形成されたことを特徴とする有機発光素子。1. An organic light-emitting device in which a plurality of first electrode layers are arranged at predetermined intervals on a substrate, and an organic material layer and a second electrode layer are sequentially stacked on the plurality of first electrode layers. An organic light-emitting device, wherein an inorganic insulating layer is formed between the plurality of first electrode layers on the substrate.
ことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。2. The organic light emitting device according to claim 1, wherein said inorganic insulating layer is made of ceramics.
化物材料からなることを特徴とする請求項２記載の有機
発光素子。3. The organic light emitting device according to claim 2, wherein the ceramic is made of a nitride material or an oxide material.
窒化珪素、窒化チタン、酸化アルミニウムおよび酸化珪
素から選択された１または２以上の材料からなることを
特徴とする請求項３記載の有機発光素子。4. The ceramic is aluminum nitride,
4. The organic light emitting device according to claim 3, wherein the device is made of one or more materials selected from silicon nitride, titanium nitride, aluminum oxide, and silicon oxide.
子領域が設けられ、前記有機材料層は各第１の電極層上
の前記複数の素子領域上に形成され、前記無機絶縁層は
前記複数の第１の電極層間から各第１の電極層上の前記
複数の素子領域間に延びることを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載の有機発光素子。5. A plurality of element regions are provided at predetermined intervals on each first electrode layer, and said organic material layer is formed on said plurality of element regions on each first electrode layer, and said inorganic insulating layer is formed on said first electrode layer. The layer extends from the plurality of first electrode layers to between the plurality of element regions on each first electrode layer.
5. The organic light-emitting device according to any one of 4.
層および第２の電極層が順に積層された有機発光素子の
製造方法であって、前記基板上に所定間隔で前記複数の
第１の電極層を形成し、前記基板上の前記複数の第１の
電極層間に無機絶縁層を形成することを特徴とする有機
発光素子の製造方法。6. A method for manufacturing an organic light-emitting device in which a plurality of first electrode layers, an organic material layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate, wherein the plurality of first electrode layers, the organic material layers, and the second electrode layers are sequentially stacked on the substrate at predetermined intervals. A method for manufacturing an organic light emitting device, comprising: forming a first electrode layer; and forming an inorganic insulating layer between the plurality of first electrode layers on the substrate.
することを特徴とする請求項６記載の有機発光素子の製
造方法。7. The method according to claim 6, wherein the inorganic insulating layer is formed by a sputtering method.
の有機発光素子を選択的に駆動するための複数のトラン
ジスタを備えた表示装置であって、 前記複数のトランジスタは基板上に形成され、前記複数
のトランジスタ上に平坦化膜が形成され、前記複数のト
ランジスタにそれぞれ対応して前記平坦化膜上に前記複
数の有機発光素子が形成されたことを特徴とする表示装
置。8. A display device comprising: a plurality of organic light-emitting elements on a substrate; and a plurality of transistors for selectively driving the plurality of organic light-emitting elements, wherein the plurality of transistors are formed on the substrate. A display device, wherein a flattening film is formed on the plurality of transistors, and the plurality of organic light emitting elements are formed on the flattening film corresponding to the plurality of transistors, respectively.
１の電極層、有機材料層および第２の電極層が順に積層
されてなり、前記平坦化膜は、各トランジスタのドレイ
ン電極上に開口部を有し、各有機発光素子の前記第１の
電極層は、前記開口部を通して対応する前記トランジス
タの前記ドレイン電極に電気的に接続されたことを特徴
とする請求項８記載の表示装置。9. Each of the organic light emitting devices includes a first electrode layer, an organic material layer, and a second electrode layer sequentially stacked on the flattening film, and the flattening film includes a drain electrode of each transistor. 9. The method according to claim 8, wherein the first electrode layer of each organic light emitting device has an opening on the top, and the first electrode layer of each organic light emitting element is electrically connected to the drain electrode of the corresponding transistor through the opening. Display device.
り、前記平坦化膜は透光性材料からなり、前記基板は透
光性材料からなることを特徴とする請求項８または９記
載の表示装置。10. The light-emitting device according to claim 8, wherein the first electrode layer is made of a light-transmitting material, the flattening film is made of a light-transmitting material, and the substrate is made of a light-transmitting material. The display device according to the above.
ることを特徴とする請求項８または９記載の表示装置。11. The display device according to claim 8, wherein the second electrode layer is made of a translucent material.
間に無機絶縁層が形成されたことを特徴とする請求項８
〜１１のいずれかに記載の表示装置。12. An inorganic insulating layer is formed between the first electrode layer on the flattening film.
12. The display device according to any one of items 11 to 11.
数の有機発光素子を選択的に駆動するための複数のトラ
ンジスタとを備えた表示装置の製造方法であって、 前記複数のトランジスタを前記基板上に形成する工程
と、 前記複数のトランジスタ上に平坦化膜を形成する工程
と、 前記複数のトランジスタにそれぞれ対応して前記平坦化
膜上に前記複数の有機発光素子を形成する工程とを備え
ることを特徴とする表示装置の製造方法。13. A method of manufacturing a display device, comprising: a plurality of organic light emitting elements on a substrate; and a plurality of transistors for selectively driving the plurality of organic light emitting elements, wherein the plurality of transistors are Forming on a substrate; forming a planarization film on the plurality of transistors; and forming the plurality of organic light emitting elements on the planarization film corresponding to the plurality of transistors, respectively. A method for manufacturing a display device, comprising:
各トランジスタのドレイン電極上の前記平坦化膜に開口
部を形成する工程と、前記開口部内の前記ドレイン電極
から前記平坦化膜上に延びる第１の電極層を形成する工
程と、前記第１の電極層上に有機材料層および第２の電
極層を順に形成する工程とを含むことを特徴とする請求
項１３記載の表示装置の製造方法。14. The step of forming the organic light emitting device,
Forming an opening in the flattening film on the drain electrode of each transistor; forming a first electrode layer extending from the drain electrode in the opening onto the flattening film; 14. The method for manufacturing a display device according to claim 13, further comprising the step of sequentially forming an organic material layer and a second electrode layer on the electrode layer.
前記第１の電極層間に無機絶縁層を形成する工程をさら
に備えることを特徴とする請求項１３または１４記載の
表示装置の製造方法。15. The step of forming the organic light emitting device,
The method according to claim 13, further comprising forming an inorganic insulating layer between the first electrode layers.
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