JP2003255857A - Organic el display - Google Patents

Organic el display

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JP2003255857A
JP2003255857A JP2002053594A JP2002053594A JP2003255857A JP 2003255857 A JP2003255857 A JP 2003255857A JP 2002053594 A JP2002053594 A JP 2002053594A JP 2002053594 A JP2002053594 A JP 2002053594A JP 2003255857 A JP2003255857 A JP 2003255857A
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Japan
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organic
display
resin
film
insulating film
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Application number
JP2002053594A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Inoue
陽司 井上
Seiji Tokito
静士 時任
Yoshiki Iino
芳己 飯野
Yoshihide Fujisaki
好英 藤崎
Hiroshi Kikuchi
宏 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/125—Active-matrix OLED [AMOLED] displays including organic TFTs [OTFT]

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL display which can form organic TFTs of a low threshold voltage and low operating voltage at a low process temperature. <P>SOLUTION: The organic EL display 10 has a substrate 12, a barrier layer 14, an organic EL element 16, the organic TFT 18, and a protective film 20. The organic TFT 18 comprises a gate electrode 22, a gate insulating film 24 consisting of a metal oxide film and multilayered films, an active layer 26, a source electrode 28 and a drain electrode 30. The gate electrode 22 is a film of a small thickness formed by anodically oxidizing the gate electrode 22 and the multilayered films are films of SiO<SB>2</SB>, etc., and the active layer 26 is an organic semiconductor of naphthalene, etc. The source electrode 28 and the drain electrode 30 are films of gold, etc. The substrate 12 is a plastic substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ（Electr
oluminescence）ディスプレイに関し、より詳細には、
フラットパネルディスプレイとして好適なアクティブマ
トリクス方式の有機ＥＬディスプレイに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic EL (Electr
oluminescence) display, in more detail,
The present invention relates to an active matrix organic EL display suitable as a flat panel display.

【０００２】[0002]

【従来の技術】有機ＥＬディスプレイは、自発光型ディ
スプレイであり、広視野、高コントラスト、高速応答性
および視認性に優れ、薄型・軽量で、低消費電力のフラ
ットパネルディスプレイとして期待されている。2. Description of the Related Art Organic EL displays are self-luminous displays and are expected as flat panel displays that have a wide field of view, high contrast, high-speed responsiveness and visibility, are thin and lightweight, and have low power consumption.

【０００３】有機ＥＬディスプレイの表示方式には、マ
トリクス状に配置した有機ＥＬ素子を、互いに直交した
ストライプ状の走査電極およびデータ電極（信号電極）
により外部から駆動するパッシブマトリクス方式と、画
素ごとにスイッチング素子とメモリ素子を備え、有機Ｅ
Ｌ素子を点灯させるアクティブマトリクス方式とがあ
る。In the display system of the organic EL display, organic EL elements arranged in a matrix are arranged in stripe-like scanning electrodes and data electrodes (signal electrodes).
It is equipped with a passive matrix method that is driven from the outside by using a switching element and a memory element for each pixel.
There is an active matrix method in which an L element is turned on.

【０００４】前者のパッシブマトリクス方式は、走査電
極が選択された期間のみ各画素の有機ＥＬ素子が点灯す
るため、画素数が多くなるに従い、有機ＥＬ素子の点灯
期間が短くなって平均輝度が低下する。一方、後者のア
クティブマトリクス方式は、画素ごとにスイッチング素
子とメモリ素子を備えているため有機ＥＬ素子の点灯状
態が保持され、高輝度、高効率で長寿命の動作が可能で
あり、ディスプレイの高精細化や大型化に有利である。In the former passive matrix method, the organic EL element of each pixel is lit only during the period when the scanning electrode is selected. Therefore, as the number of pixels increases, the lighting period of the organic EL element becomes shorter and the average luminance decreases. To do. On the other hand, the latter active matrix method, in which the switching element and the memory element are provided for each pixel, maintains the lighting state of the organic EL element, enables high-luminance, high-efficiency and long-life operation, and improves the display quality. It is advantageous for fine definition and large size.

【０００５】これまでに提案されているアクティブマト
リクス方式に用いられる回路の一例を図１に示す。回路
は、１画素分を表示する。FIG. 1 shows an example of a circuit used in the active matrix system proposed so far. The circuit displays one pixel.

【０００６】図１の回路では、走査電極１に順次印加さ
れた電圧により書き込みトランジスタ２がオン状態とな
り、データ電極（信号電極）３からの表示信号に応じた
電荷量が容量４に蓄積される。容量４に蓄積された電荷
量により駆動トランジスタ５が動作し、有機ＥＬ素子６
に電流が供給され有機ＥＬ素子が点灯する。つぎに走査
電極に電圧が印加されるまでの間、この点灯状態が保持
される。なお、図１中、参照符号７は電源電極を示し、
参照符号８はグランド電極を示す。In the circuit of FIG. 1, the write transistor 2 is turned on by the voltage sequentially applied to the scan electrode 1, and the charge amount corresponding to the display signal from the data electrode (signal electrode) 3 is accumulated in the capacitor 4. . The drive transistor 5 operates according to the amount of charge accumulated in the capacitor 4, and the organic EL element 6
Current is supplied to the organic EL element to light up. Next, this lighting state is maintained until a voltage is applied to the scan electrodes. In FIG. 1, reference numeral 7 indicates a power supply electrode,
Reference numeral 8 indicates a ground electrode.

【０００７】上記の回路以外の回路構成として、さら
に、トランジスタを４個用いたものや（R.Dawson et a
l.,SID 98 International Symposium Proceedingus,875
(1998)、T.Sasaoka et al.,SID 01 International Symp
osium Proceedingus,384(2001)）、トランジスタを６個
用いたものが報告されている（Y.He et al.,IEEE Elect
ron Device Letters vol.21,590(2000)）。As circuit configurations other than the above circuit, one using four transistors or (R. Dawson et a
l., SID 98 International Symposium Proceedingus, 875
(1998), T. Sasaoka et al., SID 01 International Symp.
osium Proceedingus, 384 (2001)), using six transistors (Y. He et al., IEEE Elect).
ron Device Letters vol.21,590 (2000)).

【０００８】これらの回路のトランジスタとしては、ポ
リシリコンやアモルファスシリコンを活性層（半導体
層）としてガラス基板上に形成した薄膜トランジスタ
（以下、ＴＦＴという。）が主に用いられている。しか
しながら、これらポリシリコン等を材料とした活性層を
形成するには２００℃以上のプロセス温度が必要となる
ため、ガラス基板に変えてガラス転移温度の低いプラス
チック基板上に活性層を形成してＴＦＴを作製すること
は困難である。As a transistor for these circuits, a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) in which polysilicon or amorphous silicon is formed on a glass substrate as an active layer (semiconductor layer) is mainly used. However, since a process temperature of 200 ° C. or higher is required to form an active layer made of these materials such as polysilicon, the active layer is formed on a plastic substrate having a low glass transition temperature instead of the glass substrate to form a TFT. Is difficult to make.

【０００９】これに対して、有機材料を活性層とする有
機薄膜トランジスタ（以下、有機ＴＦＴという。）は、
２００℃以下のプロセス温度であるためプラスチック基
板上に活性層を形成することができる。この場合、プラ
スチック基板は可塑性に優れるため、フレキシブルなデ
ィスプレイを作製するのに好適である。例えば、有機材
料としてペンタセンを用いて活性層を形成した有機ＴＦ
Ｔの場合、活性層材料としてアモルファスシリコンを用
いた有機ＴＦＴを超える１．５ｃｍ２／Ｖｓ程度の電界
効果移動度が実現されることが報告されている（Y.Y.Li
n et al.,IEEEElectron Device Letters vol.18,606(19
97)）。On the other hand, an organic thin film transistor (hereinafter referred to as an organic TFT) having an organic material as an active layer is
Since the process temperature is 200 ° C. or lower, the active layer can be formed on the plastic substrate. In this case, since the plastic substrate has excellent plasticity, it is suitable for producing a flexible display. For example, organic TF having an active layer formed by using pentacene as an organic material.
In the case of T, it has been reported that a field effect mobility of about 1.5 cm 2 / Vs, which exceeds that of an organic TFT using amorphous silicon as an active layer material, is realized (YYLi
n et al., IEEE Electron Device Letters vol.18,606 (19
97)).

【００１０】上記のペンタセンを用いて活性層を形成す
るとともに、ＳｉＯ２を材料としてゲート絶縁膜を厚さ
０．４μｍに形成した有機ＴＦＴについて、各ゲート電
圧Ｖｇにおけるドレイン電流Ｉｄのドレイン電圧Ｖｄに
対する依存性を図２に示した。For an organic TFT in which an active layer is formed using pentacene and a gate insulating film is formed to a thickness of 0.4 μm using SiO 2 as a material, the drain current Id at each gate voltage Vg with respect to the drain voltage Vd. The dependence is shown in FIG.

【００１１】有機ＴＦＴの電気特性は、ジィーの電界効
果トランジスタのモデルによる式により解析することが
できる（S.Sze, “physics of Semiconductor Device
s” Wiley,New York,1981）。The electrical characteristics of the organic TFT can be analyzed by an equation based on a model of Jie's field effect transistor (S. Sze, “physics of Semiconductor Device”).
s ”Wiley, New York, 1981).

【００１２】各ゲート電圧Ｖｇにおけるドレイン電流Ｉ
ｄのドレイン電圧Ｖｄに対する依存性は、ドレイン電圧
Ｖｄが低い領域（Ｖｄ＜＜（Ｖｇ−Ｖｔ））では、下記
式（１）で表され、ドレイン電流Ｉｄはドレイン電圧Ｖ
ｄに比例する。この領域は直線領域と呼ばれる。Drain current I at each gate voltage Vg
The dependence of d on the drain voltage Vd is expressed by the following formula (1) in the region where the drain voltage Vd is low (Vd << (Vg-Vt)), and the drain current Id is the drain voltage Vd.
proportional to d. This area is called the linear area.

【００１３】[0013]

【数１】 なお、式（１）中、Ｌはチャネル長を、Ｗはチャネル幅
を、ｄはゲート絶縁膜の厚さを、ε０は真空誘電率を、
εｒはゲート絶縁膜の比誘電率を、Ｖｔは閾値電圧を、
それぞれ示す。[Equation 1] In equation (1), L is the channel length, W is the channel width, d is the thickness of the gate insulating film, and ε 0 is the vacuum dielectric constant.
ε r is the relative dielectric constant of the gate insulating film, Vt is the threshold voltage,
Shown respectively.

【００１４】一方、各ゲート電圧Ｖｇにおけるドレイン
電流Ｉｄのドレイン電圧Ｖｄに対する依存性は、ドレイ
ン電圧Ｖｄが高い領域（Ｖｄ＞＞（Ｖｇ−Ｖｔ））で
は、下記式（２）で表され、ピンチオフ状態となってド
レイン電流Ｉｄは飽和する。On the other hand, the dependency of the drain current Id on the drain voltage Vd at each gate voltage Vg is expressed by the following equation (2) in the region where the drain voltage Vd is high (Vd >> (Vg-Vt)), and pinch-off is performed. In this state, the drain current Id is saturated.

【００１５】[0015]

【数２】 なお、式（２）中、μは電界効果移動度を示す。[Equation 2] In the formula (2), μ represents the field effect mobility.

【００１６】図２の有機ＴＦＴは、上記したようにＳｉ
Ｏ２で形成したゲート絶縁膜の膜厚は０．４μｍ（４０
０ｎｍ）であり、ソース電極およびドレイン電極間の活
性層の（＊この語句を追加しています。）チャネル長は
５０μｍであり、チャネル幅は１０００μｍである。The organic TFT shown in FIG. 2 is made of Si as described above.
The gate insulating film formed of O 2 has a thickness of 0.4 μm (40
0 nm), the channel length of the active layer between the source electrode and the drain electrode (* this phrase is added) is 50 μm, and the channel width is 1000 μm.

【００１７】図２から明らかなように、上記有機ＴＦＴ
は、閾値電圧が高くまた電流変調を行うのに必要な動作
電圧も高いことが問題であり、実用的ではない。As is clear from FIG. 2, the above organic TFT
Has a problem that the threshold voltage is high and the operating voltage required for current modulation is also high, which is not practical.

【００１８】上記の問題を改善するには、図２中直線領
域のドレイン電流Ｉｄの直線の傾きを表す式（１）、
（２）中の係数部分の値を大きくすることが考えられ、
具体的には、ゲート絶縁膜の厚さｄを小さくすることや
ゲート絶縁膜の比誘電率εｒを大きくすることが考えら
れる。To solve the above problem, the equation (1) representing the slope of the straight line of the drain current Id in the straight line region in FIG.
It is possible to increase the value of the coefficient part in (2),
Specifically, it is possible to reduce the thickness d of the gate insulating film or increase the relative dielectric constant ε r of the gate insulating film.

【００１９】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ゲート絶縁膜の厚さｄを小さくする方法は、ゲート絶縁
膜が薄くなると欠陥が生じやすくなり、破壊電圧の低下
やリーク電流量の増大を引き起こす。例えば、一般に絶
縁膜の作製にはスパッタリング法が用いられているが、
薄膜作製の初期に欠陥の多い層（デッドレイヤー）が形
成されやすく、薄膜化には限界がある。However, in the former method of reducing the thickness d of the gate insulating film, defects tend to occur when the gate insulating film becomes thin, which causes a decrease in breakdown voltage and an increase in leakage current amount. . For example, although a sputtering method is generally used for forming an insulating film,
A layer with many defects (dead layer) is easily formed in the initial stage of thin film production, and there is a limit to thinning.

【００２０】一方、後者のゲート絶縁膜の比誘電率εｒ
を大きくする方法については、例えば、ゾルゲル法やス
パッタリング法で成膜したチタン酸バリウムストロンチ
ウムやジルコニウム酸チタン酸バリウム等の高誘電率材
料を用いた例が報告されており、非常に小さい閾値電圧
と低い動作電圧で高い電界効果移動度を実現できている
（特開平１０−２７０７１２号公報、C.D.Dimitrakopou
los,SCIENCE,vol.283,822(1999)）。しかしながら、ゾ
ルゲル法等で作製したゲート絶縁膜は、最大４００℃程
度の温度で熱処理する必要があり、ガラス転移温度が２
００℃以下程度のプラスチック基板上に有機ＴＦＴを作
製することができない。On the other hand, the relative dielectric constant ε r of the latter gate insulating film
Regarding the method of increasing the value, for example, an example using a high dielectric constant material such as barium strontium titanate or barium zirconate titanate formed by a sol-gel method or a sputtering method has been reported, and a very small threshold voltage High field effect mobility can be realized at a low operating voltage (Japanese Patent Laid-Open No. 10-270712, CD Dimitrakopou
los, SCIENCE, vol.283,822 (1999)). However, the gate insulating film formed by the sol-gel method or the like needs to be heat-treated at a temperature of about 400 ° C. at the maximum, and has a glass transition temperature of 2 or less.
It is not possible to fabricate an organic TFT on a plastic substrate of about 00 ° C. or lower.

【００２１】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、閾値電圧が低くまた動作電圧が低い新規な有
機ＴＦＴを有する有機ＥＬディスプレイを提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an organic EL display having a novel organic TFT having a low threshold voltage and a low operating voltage.

【００２２】また、本発明は、閾値電圧が低くまた動作
電圧が低い有機ＴＦＴを低いプロセス温度で形成するこ
とができる有機ＥＬディスプレイを提供することを目的
とする。It is another object of the present invention to provide an organic EL display capable of forming an organic TFT having a low threshold voltage and a low operating voltage at a low process temperature.

【００２３】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明に係る有機ＥＬデ
ィスプレイは、基板上にマトリクス配列して形成された
各画素が、少なくとも１つ以上の有機ＥＬ素子と、該有
機ＥＬ素子を駆動するための少なくとも２つ以上の有機
薄膜トランジスタとを有する有機ＥＬディスプレイにお
いて、該有機薄膜トランジスタが、ゲート電極、ゲート
絶縁膜、該ゲート絶縁膜上に形成した有機半導体層、ソ
ース電極およびドレイン電極を備え、該ゲート絶縁膜
が、該ゲート電極の表面を陽極酸化して形成された金属
酸化膜を含むことを特徴とする。ここで、有機薄膜トラ
ンジスタのゲート電極は、常識的に金属で形成される。
これにより、反応過程で酸化膜の薄い部分に電界が集中
する自己整合作用を有する陽極酸化法で形成された金属
酸化膜を含むゲート絶縁膜を形成することで、スパッタ
法、蒸着法あるいはＣＶＤ法等によって形成する場合に
比べてピンホールの少ない緻密で耐圧の優れた薄膜にゲ
ート絶縁膜を形成することができる。このため、閾値電
圧が低くまた動作電圧が低い有機ＴＦＴを有する有機Ｅ
Ｌディスプレイを得ることができる。In the organic EL display according to the present invention, each pixel formed in a matrix on a substrate drives at least one organic EL element and the organic EL element. In at least two organic thin film transistors, the organic thin film transistor is provided with a gate electrode, a gate insulating film, an organic semiconductor layer formed on the gate insulating film, a source electrode and a drain electrode, The insulating film includes a metal oxide film formed by anodizing the surface of the gate electrode. Here, the gate electrode of the organic thin film transistor is commonly formed of metal.
As a result, a gate insulating film including a metal oxide film formed by an anodic oxidation method, which has a self-aligning action in which an electric field is concentrated in a thin portion of the oxide film in the reaction process, is formed, and the sputtering method, the evaporation method, or the CVD method The gate insulating film can be formed as a dense thin film with few pinholes and excellent withstand voltage as compared with the case of forming the gate insulating film. Therefore, the organic E having the organic TFT having a low threshold voltage and a low operating voltage is used.
An L display can be obtained.

【００２４】また、陽極酸化法では室温で金属酸化膜を
形成することができる。このため、例えばガラス転移温
度の低いプラスチック基板上に有機ＴＦＴを形成するこ
とにより、フレキシブルで軽量な有機ＥＬディスプレイ
を得ることができる。Further, in the anodizing method, the metal oxide film can be formed at room temperature. Therefore, by forming an organic TFT on a plastic substrate having a low glass transition temperature, for example, a flexible and lightweight organic EL display can be obtained.

【００２５】この場合、前記ゲート絶縁膜が、前記金属
酸化膜と、該金属酸化膜上に形成された、ＳｉＯ２、Ｓ
ｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、アモルファスシリコ
ン、ポリイミド樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリ
パラキシリレン樹脂およびポリメチルメタクリレート樹
脂よりなる群から選択された１種以上の材料の積層膜と
で構成されていると、より良好な耐圧特性を得ることが
できる。In this case, the gate insulating film is the metal oxide film, and SiO 2 , S formed on the metal oxide film.
i 3 N 4 , SiON, Al 2 O 3 , amorphous silicon, polyimide resin, polyvinylphenol resin, polyparaxylylene resin, and a laminated film of one or more materials selected from the group consisting of polymethylmethacrylate resin If so, a better withstand voltage characteristic can be obtained.

【００２６】また、この場合、前記有機半導体層が、ナ
フタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、フ
ェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネ
ン、オリゴフェニレン（n-phenyl：ｎ＝２〜１２）、オ
リゴチオフェン（n-thiophenyl：ｎ＝２〜１２）、銅フ
タロシアニンおよびこれらのフッ素化物ならびにこれら
の誘導体よりなる群から選択された材料で形成されてい
ると、好適である。In this case, the organic semiconductor layer is naphthalene, anthracene, tetracene, pentacene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, coronene, oligophenylene (n-phenyl: n = 2 to 12), oligothiophene (n -thiophenyl: n = 2 to 12), copper phthalocyanine, a fluorinated product of these, and a derivative selected from the group consisting of these derivatives.

【００２７】また、この場合、前記ゲート電極が、タン
タル、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ニオブお
よびハフニウムよりなる群から選択された材料で形成さ
れていると、陽極酸化法によって形成される金属酸化膜
の比誘電率が高く、好適である。Further, in this case, when the gate electrode is formed of a material selected from the group consisting of tantalum, aluminum, titanium, zirconium, niobium and hafnium, a metal oxide film formed by an anodic oxidation method is formed. It has a high relative dielectric constant and is suitable.

【００２８】また、この場合、前記ソース電極および前
記ドレイン電極が、金、白金、クロム、タングステン、
ニッケル、銅、アルミニウム、銀、マグネシウム若しく
はカルシウムおよびそれらの合金ならびにポリシリコ
ン、アモルファスシリコン、グラファイト、錫添加酸化
インジウム、酸化亜鉛若しくは導電性ポリマーよりなる
群から選択された材料で形成されていると、好適であ
る。In this case, the source electrode and the drain electrode are made of gold, platinum, chromium, tungsten,
Formed of a material selected from the group consisting of nickel, copper, aluminum, silver, magnesium or calcium and alloys thereof and polysilicon, amorphous silicon, graphite, tin-doped indium oxide, zinc oxide or conductive polymers, It is suitable.

【００２９】また、この場合、前記基板は、プラスチッ
ク、ガラス、石英、シリコンおよびセラミックよりなる
群から選択された材料で形成することができる。特に、
基板材料としてプラスチックを用いると、フレキシブル
で軽量な有機ＥＬディスプレイを得ることができる。In this case, the substrate can be made of a material selected from the group consisting of plastic, glass, quartz, silicon and ceramic. In particular,
When plastic is used as the substrate material, a flexible and lightweight organic EL display can be obtained.

【００３０】また、この場合、前記プラスチックが、ポ
リカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメ
チルメタクリレート樹脂および環状ポリオレフィン樹脂
よりなる群から選択されると、好適である。In this case, it is preferable that the plastic is selected from the group consisting of polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polymethylmethacrylate resin and cyclic polyolefin resin.

【００３１】また、この場合、前記有機ＥＬ素子が、少
なくとも一方が透明な一組の電極と、発光層を含む少な
くとも１層以上の有機層を有すると、好適である。In this case, it is preferable that the organic EL device has a pair of electrodes, at least one of which is transparent, and at least one or more organic layers including a light emitting layer.

【００３２】[0032]

【発明の実施の形態】本発明に係る有機ＥＬディスプレ
イの好適な実施の形態（以下、本実施の形態例とい
う。）について、図を参照して、以下に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of an organic EL display according to the present invention (hereinafter referred to as an embodiment of the present invention) will be described below with reference to the drawings.

【００３３】本実施の形態例に係る有機ＥＬディスプレ
イについて、図３を参照して説明する。図３は、有機Ｅ
Ｌディスプレイの１画素分の概略構成を示す図である。The organic EL display according to this embodiment will be described with reference to FIG. Figure 3 shows Organic E
It is a figure which shows schematic structure for 1 pixel of L display.

【００３４】有機ＥＬディスプレイ１０は、基板１２
と、基板１２上に形成されたバリアー層１４と、バリア
ー層１４上に形成された有機ＥＬ素子１６および有機Ｔ
ＦＴ１８と、有機ＥＬ素子１６および有機ＴＦＴ１８を
覆う保護膜（パッシベーション膜）２０とを有する。The organic EL display 10 includes a substrate 12
A barrier layer 14 formed on the substrate 12, and an organic EL element 16 and an organic T formed on the barrier layer 14.
It has an FT 18 and a protective film (passivation film) 20 that covers the organic EL element 16 and the organic TFT 18.

【００３５】まず、有機ＴＦＴ１８について説明する。First, the organic TFT 18 will be described.

【００３６】有機ＴＦＴ１８は、バリアー層１４上に形
成されたゲート電極２２と、ゲート電極２２の表面を覆
うように形成された金属酸化膜および多層膜（積層膜）
からなるゲート絶縁膜２４と、ゲート絶縁膜２４上に形
成された活性層（有機半導体層）２６と、活性層２６上
に形成されたソース電極２８およびドレイン電極３０と
で構成される。ドレイン電極３０は、詳細を後述する有
機ＥＬ素子１６の陽極３２または陰極３８のいずれか一
方に電気的に接続される。図３では、ドレイン電極を有
機ＥＬ素子の陽極に接続した例を示している。すなわ
ち、図３の有機ＴＦＴ１８は、駆動トランジスタを示す
（図１参照）。なお、書き込みトランジスタは図示を省
いている。The organic TFT 18 includes a gate electrode 22 formed on the barrier layer 14, and a metal oxide film and a multilayer film (laminated film) formed so as to cover the surface of the gate electrode 22.
And a source electrode 28 and a drain electrode 30 formed on the active layer 26. The drain electrode 30 is electrically connected to either the anode 32 or the cathode 38 of the organic EL element 16 described in detail later. FIG. 3 shows an example in which the drain electrode is connected to the anode of the organic EL element. That is, the organic TFT 18 in FIG. 3 is a drive transistor (see FIG. 1). The write transistor is not shown.

【００３７】上記のように構成された有機ＴＦＴ１８
は、以下の方法によって作製することができる。The organic TFT 18 constructed as described above
Can be produced by the following method.

【００３８】まず、ゲート電極２２として、ＲＦスパッ
タリング法、真空蒸着法または電子ビーム蒸着法等によ
り膜厚１００〜１０００ｎｍの金属膜をバリアー層１４
上に形成する。金属膜の材料は、タンタル、アルミニウ
ム、チタン、ジルコニウム、ニオブまたはハフニウムを
好適に用いることができる。First, as the gate electrode 22, a metal film having a film thickness of 100 to 1000 nm is formed as a barrier layer 14 by RF sputtering, vacuum evaporation, electron beam evaporation, or the like.
Form on top. As the material of the metal film, tantalum, aluminum, titanium, zirconium, niobium or hafnium can be preferably used.

【００３９】ついで、電解液中で、ゲート電極２２を陽
極として白金板等の陰極との間に直流電圧を印加し、ゲ
ート電極２２表面の陽極酸化を行うことで金属酸化膜を
形成する。このとき、陽極酸化の設定電圧を変化させる
ことで膜厚制御を容易に行うことができるため、トラン
ジスタの素子設計がし易い膜を好適に形成することがで
きる。金属酸化膜は、例えば２０〜２００ｎｍの膜厚に
形成する。Then, in the electrolytic solution, a DC voltage is applied between the gate electrode 22 as an anode and a cathode such as a platinum plate to anodize the surface of the gate electrode 22 to form a metal oxide film. At this time, since the film thickness can be easily controlled by changing the set voltage for the anodic oxidation, it is possible to preferably form the film in which the element design of the transistor is easy. The metal oxide film is formed to have a film thickness of 20 to 200 nm, for example.

【００４０】例えば、ゲート電極２２をタンタルで形成
するとき、１〜５％のリン酸水溶液を電解液として用い
て陽極酸化することにより、非常に緻密で欠陥の少ない
タンタル酸化膜（Ｔａ２Ｏ５）を形成することができ
る。また、電解液として、１〜５％のリン酸水溶液に変
えて、１〜５％のクエン酸水溶液、０．１〜３％のホウ
酸アンモニウム水溶液または１〜１５％の酒石酸アンモ
ニウム水溶液を好適に用いることができる。For example, when the gate electrode 22 is formed of tantalum, the tantalum oxide film (Ta 2 O 5) is very dense and has few defects by anodizing using a 1-5% phosphoric acid aqueous solution as an electrolytic solution. ) Can be formed. Further, as the electrolytic solution, instead of a 1-5% phosphoric acid aqueous solution, a 1-5% citric acid aqueous solution, a 0.1-3% ammonium borate aqueous solution or a 1-15% ammonium tartrate aqueous solution is preferably used. Can be used.

【００４１】さらに、金属酸化膜の上に、例えばスパッ
タリング法、ＣＶＤ法あるいは塗布法等の適宜の方法に
より、望ましくはＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、Ａ
ｌ２Ｏ３、アモルファスシリコン、ポリイミド樹脂、ポ
リビニルフェノール樹脂、ポリパラキシリレン樹脂また
はポリメチルメタクリレート樹脂を材料として多層膜を
形成する。これにより、金属酸化膜および多層膜からな
るゲート絶縁膜２４が作製される。ゲート絶縁膜２４
は、金属酸化膜の上に多層膜を設けた多層構造であるた
め、ゲート絶縁膜２４を金属酸化膜のみで構成する場合
に比べて耐圧特性をより向上させることができる。な
お、必要に応じて多層膜を設けなくてもよい。Further, on the metal oxide film, preferably SiO 2 , Si 3 N 4 , SiON, A is formed by an appropriate method such as a sputtering method, a CVD method or a coating method.
A multilayer film is formed using 1 2 O 3 , amorphous silicon, a polyimide resin, a polyvinylphenol resin, a polyparaxylylene resin, or a polymethylmethacrylate resin as a material. As a result, the gate insulating film 24 including the metal oxide film and the multilayer film is manufactured. Gate insulating film 24
Has a multi-layer structure in which a multi-layer film is provided on a metal oxide film, so that the breakdown voltage characteristics can be further improved as compared with the case where the gate insulating film 24 is composed of only the metal oxide film. Note that the multilayer film may not be provided if necessary.

【００４２】ついで、例えば真空蒸着法により、ゲート
絶縁膜２４の上に有機半導体よりなる活性層２６を形成
する。有機半導体の材料は、ナフタレン、アントラセ
ン、テトラセン、ペンタセン、フェナントレン、ピレ
ン、クリセン、ペリレン、コロネン、オリゴフェニレン
（n-phenyl：ｎ＝２〜１２）、オリゴチオフェン（n-th
iophenyl：ｎ＝２〜１２）、銅フタロシアニン若しくは
これらのフッ素化物またはこれらの誘導体を用いると好
適である。Then, an active layer 26 made of an organic semiconductor is formed on the gate insulating film 24 by, for example, a vacuum evaporation method. Organic semiconductor materials include naphthalene, anthracene, tetracene, pentacene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, coronene, oligophenylene (n-phenyl: n = 2 to 12), oligothiophene (n-th).
It is preferable to use iophenyl: n = 2 to 12), copper phthalocyanine, their fluorinated compounds, or their derivatives.

【００４３】さらに、ＲＦスパッタリング法、真空蒸着
法、電子ビーム蒸着法または印刷法等により、ソース電
極２８およびドレイン電極３０の電極パターンを形成す
る。ソース電極２８およびドレイン電極３０の材料は、
好適には、金、白金、クロム、タングステン、ニッケ
ル、銅、アルミニウム、銀、マグネシウム若しくはカル
シウムまたはそれらの合金またはポリシリコン、アモル
ファスシリコン、グラファイト、錫添加酸化インジウ
ム、酸化亜鉛若しくは導電性ポリマーを用いることがで
きる。Further, the electrode pattern of the source electrode 28 and the drain electrode 30 is formed by the RF sputtering method, the vacuum evaporation method, the electron beam evaporation method, the printing method or the like. The material of the source electrode 28 and the drain electrode 30 is
Preferably, gold, platinum, chromium, tungsten, nickel, copper, aluminum, silver, magnesium or calcium or alloys thereof or polysilicon, amorphous silicon, graphite, tin-doped indium oxide, zinc oxide or conductive polymers are used. You can

【００４４】なお、書き込みトランジスタ（図１参
照。）についても、駆動トランジスタである上記有機Ｔ
ＦＴ１８と同様の構成および作製方法で作製することが
できる。As for the write transistor (see FIG. 1), the organic T that is a drive transistor is also used.
It can be manufactured by the same structure and manufacturing method as FT18.

【００４５】つぎに、有機ＥＬ素子１６について説明す
る。Next, the organic EL element 16 will be described.

【００４６】有機ＥＬ素子１６は、バリアー層１４上に
形成された陽極３２と、陽極３２上に形成された正孔輸
送層３４と、正孔輸送層３４上に形成された発光層３６
と、発光層３６上に形成された陰極３８とで構成され
る。但し、この構成に限ることなく、一般の有機ＥＬ素
子を用いてもよい。The organic EL element 16 has an anode 32 formed on the barrier layer 14, a hole transport layer 34 formed on the anode 32, and a light emitting layer 36 formed on the hole transport layer 34.
And a cathode 38 formed on the light emitting layer 36. However, not limited to this structure, a general organic EL element may be used.

【００４７】有機ＥＬ素子１６の作製方法を以下に説明
する。A method of manufacturing the organic EL element 16 will be described below.

【００４８】陽極３２は、例えばＩＴＯ等の透明電極で
あり、ＲＦスパッタリング法や電子ビーム蒸着法等の公
知の方法で形成する。陽極３２の膜厚を１０〜３００ｎ
ｍとすることで、高い導電性と高い光透過性を得ること
ができる。The anode 32 is a transparent electrode such as ITO, and is formed by a known method such as an RF sputtering method or an electron beam evaporation method. The film thickness of the anode 32 is 10 to 300 n
By setting m, high conductivity and high light transmittance can be obtained.

【００４９】正孔輸送層３４は、例えばＴＰＤ（テトラ
フェニルジアミン）等の芳香族ジアミンを材料として用
い、例えば真空蒸着法により形成する。The hole transport layer 34 is formed by using, for example, a vacuum deposition method using an aromatic diamine such as TPD (tetraphenyldiamine) as a material.

【００５０】発光層３６は、例えばＡｌｑ３等のキノリ
ノール錯体誘導体、ＤＴＶＢｉ類、ＣＢＰまたはＴＰＢ
Ｉ等を材料として用い、例えば真空蒸着法により形成す
る。このとき、必要に応じて、発光層３６中にクマリン
誘導体、ＤＣＭ、キナクリドン、ルブレン、イリジウム
金属錯体または白金金属錯体等の発光中心となる分子を
ドーピングしてもよい。The light emitting layer 36 is made of, for example, a quinolinol complex derivative such as Alq3, DTVBi, CBP or TPB.
I or the like is used as a material and is formed by, for example, a vacuum vapor deposition method. At this time, if necessary, the light emitting layer 36 may be doped with a molecule serving as an emission center such as a coumarin derivative, DCM, quinacridone, rubrene, an iridium metal complex or a platinum metal complex.

【００５１】陰極３８は、好ましくは仕事関数の小さい
金属である、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ま
たはこれらの金属とアルミニウム、インジウム若しくは
銀等の合金あるいは積層膜を、ＲＦスパッタリング法や
電子ビーム蒸着法等の公知の方法で形成する。The cathode 38 is preferably a metal having a low work function, such as lithium, calcium, magnesium, or an alloy or laminated film of these metals with aluminum, indium, silver, or the like, which is subjected to RF sputtering or electron beam evaporation. It is formed by a known method.

【００５２】なお、必要に応じて、さらに、陽極３２と
正孔輸送層３４との間に銅フタロシアニン等で形成した
正孔注入層を、また発光層３６と陰極３８との間に電子
輸送層を設けてもよい。If necessary, a hole injection layer formed of copper phthalocyanine or the like may be further provided between the anode 32 and the hole transport layer 34, and an electron transport layer may be provided between the light emitting layer 36 and the cathode 38. May be provided.

【００５３】つぎに、有機ＥＬディスプレイ１０の残り
の構成要素について説明する。Next, the remaining components of the organic EL display 10 will be described.

【００５４】基板１２は、好ましくは、プラスチック、
ガラス、石英、シリコンまたはセラミックのいずれかの
材料で形成したものを用いることができるが、より好ま
しくは、プラスチック基板を用いる。The substrate 12 is preferably plastic,
A material formed of any material such as glass, quartz, silicon, or ceramic can be used, but a plastic substrate is more preferably used.

【００５５】プラスチック基板としては、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタク
リレート樹脂または環状ポリオレフィン樹脂で形成した
基板を、好適に用いることができる。As the plastic substrate, a substrate formed of polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polymethylmethacrylate resin or cyclic polyolefin resin can be preferably used.

【００５６】バリアー層１４は、例えばＲＦスパッタリ
ング法により基板１２の表面に膜厚８０〜１００ｎｍ程
度の薄膜をコーティングして形成する。バリアー層１４
の材料は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコ
ン、酸化アルミニウム等の無機材料が好ましいが、ポリ
イミド樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリパラキシ
リレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等の高分子
有機材料を用いてもよい。また、基板１２の裏面にも同
様のバリアー層を形成してもよい。バリア層１４を設け
ることにより、外部から水やガスが基板１２を透過し
て、有機ＥＬ素子１６および有機ＴＦＴ１８を配設した
有機ＥＬディスプレイ１０の内部に侵入することを防止
できる。The barrier layer 14 is formed by coating the surface of the substrate 12 with a thin film having a thickness of about 80 to 100 nm by, for example, the RF sputtering method. Barrier layer 14
The material is preferably an inorganic material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or aluminum oxide, but a high molecular organic material such as polyimide resin, polyvinylphenol resin, polyparaxylylene resin, or polymethylmethacrylate resin is used. Good. Also, a similar barrier layer may be formed on the back surface of the substrate 12. By providing the barrier layer 14, it is possible to prevent water or gas from the outside from penetrating the substrate 12 and entering the inside of the organic EL display 10 in which the organic EL element 16 and the organic TFT 18 are arranged.

【００５７】保護膜２０は、例えばＣＶＤ法やスパッタ
リング法によって形成した酸化シリコン膜、窒化シリコ
ン膜またはアモルファスシリコン膜、あるいは、熱ＣＶ
Ｄ法によって形成したポリパラキシレン膜、コーティン
グにより形成したポリイミド膜、紫外線硬化エポキシ樹
脂膜、アクリル系樹脂膜等が好ましい。The protective film 20 is, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film or an amorphous silicon film formed by a CVD method or a sputtering method, or a thermal CV.
A polyparaxylene film formed by the D method, a polyimide film formed by coating, an ultraviolet curing epoxy resin film, an acrylic resin film, and the like are preferable.

【００５８】以上説明した本実施の形態例に係る有機Ｅ
Ｌディスプレイ１０は、有機ＴＦＴ１８のゲート絶縁膜
２４が厚みの薄い金属酸化膜を含む膜で形成されてお
り、また、金属酸化膜が従来のゲート絶縁膜２４の材料
に比べて大きな値の比誘電率を有し、さらにまた、有機
半導体からなる活性層２６を設けているため、閾値電圧
が低く、また低い動作電圧で有機ＴＦＴ１８を駆動する
ことができる。ちなみに、各材料の比誘電率は、金属酸
化膜に用いる酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）が２５、酸化
アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が１０、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ２）が６０、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）が１２で
あるのに対して、従来の材料である酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ２）が４である。また、本実施の形態例のゲート絶縁
膜２４は、緻密で欠陥が少ないため、破壊電圧の低下や
リーク電流量の増大を来たしにくい。The organic E according to the present embodiment described above
In the L display 10, the gate insulating film 24 of the organic TFT 18 is formed of a film containing a thin metal oxide film, and the metal oxide film has a larger relative dielectric constant than the conventional material of the gate insulating film 24. The threshold voltage is low and the organic TFT 18 can be driven with a low operation voltage because the active layer 26 made of an organic semiconductor is provided. Incidentally, the relative permittivity of each material is 25 for tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) used for the metal oxide film, 10 for aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and titanium oxide (Ti).
O 2 ) is 60 and zirconium oxide (ZrO 2 ) is 12, whereas conventional materials such as silicon oxide (Si
O 2 ) is 4. Further, since the gate insulating film 24 of the present embodiment is dense and has few defects, it is difficult to reduce the breakdown voltage and increase the amount of leak current.

【００５９】また、本実施の形態例のゲート絶縁膜２４
は、陽極酸化法で形成されるため、低温プロセスであ
る。そして、低温プロセスであるため、基板１２とし
て、ガラス転移温度の低いプラスチック基板を用いるこ
とができ、フレキシブルで軽量な有機ＥＬディスプレイ
１０を得ることができる。In addition, the gate insulating film 24 of the present embodiment example
Is a low temperature process because it is formed by the anodizing method. Since it is a low temperature process, a plastic substrate having a low glass transition temperature can be used as the substrate 12, and the flexible and lightweight organic EL display 10 can be obtained.

【００６０】ここで、本実施の形態例に係る有機ＥＬデ
ィスプレイの有機ＴＦＴの動作特性の一例を図４に示
す。Here, an example of the operating characteristics of the organic TFT of the organic EL display according to the present embodiment is shown in FIG.

【００６１】有機ＥＬディスプレイは、ゲート絶縁膜が
陽極酸化法で形成した酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜で
あり、また活性層がペンタセンで形成されたものであ
る。このとき、ゲート絶縁膜の膜厚は８６ｎｍであり、
ソース電極およびドレイン電極の間の活性層のチャネル
長は５０μｍであり、チャネル幅は１０００μｍであ
る。なお、活性層の膜厚は５０ｎｍである。In the organic EL display, the gate insulating film is a tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) film formed by an anodic oxidation method, and the active layer is formed of pentacene. At this time, the thickness of the gate insulating film is 86 nm,
The channel length of the active layer between the source electrode and the drain electrode is 50 μm, and the channel width is 1000 μm. The thickness of the active layer is 50 nm.

【００６２】図４と図２を対比すると明らかなように、
上記有機ＴＦＴは、従来例の有機ＴＦＴに比べて、閾値
電圧および動作電圧が顕著に低い。As is clear from comparison between FIG. 4 and FIG.
The organic TFT has significantly lower threshold voltage and operating voltage than the organic TFT of the conventional example.

【００６３】つぎに、上記有機ＥＬディスプレイの有機
ＴＦＴのゲート電圧と有機ＥＬ素子の発光輝度との関係
の一例を、図５に示す。Next, FIG. 5 shows an example of the relationship between the gate voltage of the organic TFT of the organic EL display and the emission brightness of the organic EL element.

【００６４】図５より、有機ＥＬ素子の発光が十分に低
いゲート電圧で制御出来ていることがわかる。From FIG. 5, it can be seen that the light emission of the organic EL element can be controlled with a sufficiently low gate voltage.

【００６５】なお、本発明の有機ＴＦＴは、活性層がゲ
ート絶縁膜ならびにソース電極およびドレイン電極と接
した構造であれば十分である。このため、本実施の形態
例の有機ＴＦＴの構成に変えて、例えば図６の有機ＴＦ
Ｔ１８ａのように、活性層２６ａを介することなく、ソ
ース電極２８ａおよびドレイン電極３０ａがゲート絶縁
膜２４に直接に接する構成としてもよく、さらにまた、
活性層２６ａを、ソース電極２８ａおよびドレイン電極
３０ａの間にのみ設ける構成としてもよい。It is sufficient that the organic TFT of the present invention has a structure in which the active layer is in contact with the gate insulating film and the source and drain electrodes. Therefore, instead of the configuration of the organic TFT of this embodiment, for example, the organic TF of FIG.
As in T18a, the source electrode 28a and the drain electrode 30a may be in direct contact with the gate insulating film 24 without interposing the active layer 26a.
The active layer 26a may be provided only between the source electrode 28a and the drain electrode 30a.

【００６６】また、本発明の有機ＥＬ素子は、本実施の
形態例の有機ＥＬ素子１６の構成に変えて、基板１２に
形成したバリアー層１４の上に、順次、陰極３８、発光
層３６、正孔輸送層３４、陽極３２を形成した構成であ
ってもよい。この場合、基板１２が必ずしも透明である
必要がないため、ガラスや石英製の基板以外にも、ポリ
イミド等の透明性の低いプラスチック基板や、シリコン
やセラミック製の基板等も用いることができる。Further, the organic EL element of the present invention is changed to the structure of the organic EL element 16 of the present embodiment, and the cathode 38, the light emitting layer 36, and the cathode 38 are sequentially formed on the barrier layer 14 formed on the substrate 12. The hole transport layer 34 and the anode 32 may be formed. In this case, since the substrate 12 does not necessarily need to be transparent, a plastic substrate having low transparency such as polyimide, a substrate made of silicon or ceramic, or the like can be used in addition to the substrate made of glass or quartz.

【００６７】[0067]

【発明の効果】本発明に係る有機ＥＬディスプレイによ
れば、基板上にマトリクス配列して形成された各画素
が、少なくとも１つ以上の有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素
子を駆動するための少なくとも２つ以上の有機薄膜トラ
ンジスタとを有する有機ＥＬディスプレイにおいて、有
機薄膜トランジスタが、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ゲ
ート絶縁膜上に形成した有機半導体層、ソース電極およ
びドレイン電極を備え、ゲート絶縁膜が、ゲート電極の
表面を陽極酸化して形成された金属酸化膜を含むため、
ピンホールの少ない緻密で耐圧の優れた薄膜に形成する
ことができ、また、ゲート絶縁膜は比誘電率が大きい。
このため、閾値電圧が低くまた動作電圧が低い有機ＴＦ
Ｔを有する有機ＥＬディスプレイを得ることができる。According to the organic EL display of the present invention, each pixel formed in a matrix on a substrate has at least one organic EL element and at least 2 pixels for driving the organic EL element. In an organic EL display having two or more organic thin film transistors, the organic thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating film, an organic semiconductor layer formed on the gate insulating film, a source electrode and a drain electrode, and the gate insulating film is the gate electrode. Since it contains a metal oxide film formed by anodizing the surface of
It can be formed into a thin film having a small number of pinholes and an excellent withstand voltage, and the gate insulating film has a large relative dielectric constant.
Therefore, the organic TF has a low threshold voltage and a low operating voltage.
An organic EL display having T can be obtained.

【００６８】また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ
によれば、ゲート絶縁膜が、金属酸化膜と、金属酸化膜
上に形成された、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、Ａ
ｌ２Ｏ３、アモルファスシリコン、ポリイミド樹脂、ポ
リビニルフェノール樹脂、ポリパラキシリレン樹脂およ
びポリメチルメタクリレート樹脂よりなる群から選択さ
れた１種以上の材料の積層膜とで構成されているため、
より良好な耐圧特性を得ることができる。Further, according to the organic EL display of the present invention, the gate insulating film is a metal oxide film and SiO 2 , Si 3 N 4 , SiON, and A formed on the metal oxide film.
1 2 O 3 , amorphous silicon, a polyimide resin, a polyvinylphenol resin, a polyparaxylylene resin, and a laminated film of one or more materials selected from the group consisting of polymethylmethacrylate resin,
It is possible to obtain better pressure resistance characteristics.

【００６９】また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ
によれば、有機半導体層が、ナフタレン、アントラセ
ン、テトラセン、ペンタセン、フェナントレン、ピレ
ン、クリセン、ペリレン、コロネン、オリゴフェニレン
（n-phenyl：ｎ＝２〜１２）、オリゴチオフェン（n-th
iophenyl：ｎ＝２〜１２）、銅フタロシアニンおよびこ
れらのフッ素化物ならびにこれらの誘導体よりなる群か
ら選択された材料で形成されているため、好適である。According to the organic EL display of the present invention, the organic semiconductor layer has naphthalene, anthracene, tetracene, pentacene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, coronene, oligophenylene (n-phenyl: n = 2 to 2). 12), oligothiophene (n-th
iophenyl: n = 2 to 12), copper phthalocyanine, a fluorinated product thereof, and a derivative selected from the group consisting of these derivatives, which are preferable.

【００７０】また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ
によれば、ゲート電極が、タンタル、アルミニウム、チ
タン、ジルコニウム、ニオブおよびハフニウムよりなる
群から選択された材料で形成されているため、陽極酸化
法によって形成される金属酸化膜の比誘電率が高く、好
適である。Further, according to the organic EL display of the present invention, since the gate electrode is made of a material selected from the group consisting of tantalum, aluminum, titanium, zirconium, niobium and hafnium, it can be anodized. The formed metal oxide film has a high relative dielectric constant, which is preferable.

【００７１】また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ
によれば、基板は、プラスチック、ガラス、石英、シリ
コンおよびセラミックよりなる群から選択された材料で
形成することができ、特に、基板材料としてプラスチッ
クを用いると、フレキシブルで軽量な有機ＥＬディスプ
レイを得ることができる。Further, according to the organic EL display of the present invention, the substrate can be formed of a material selected from the group consisting of plastic, glass, quartz, silicon and ceramics. In particular, plastic is used as the substrate material. When used, a flexible and lightweight organic EL display can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】アクティブマトリクス方式を用いた有機ＥＬデ
ィスプレイの回路の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a circuit of an organic EL display using an active matrix system.

【図２】従来の有機ＴＦＴについて、各ゲート電圧Ｖｇ
におけるドレイン電流Ｉｄのドレイン電圧Ｖｄに対する
依存性を示すグラフ図である。FIG. 2 shows a gate voltage Vg of each of conventional organic TFTs.
7 is a graph showing the dependence of the drain current Id on the drain voltage Vd in FIG.

【図３】本実施の形態例に係る有機ＥＬディスプレイの
１画素分の概略断面構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic sectional configuration of one pixel of the organic EL display according to the present embodiment.

【図４】本実施の形態例の有機ＴＦＴについて、各ゲー
ト電圧Ｖｇにおけるドレイン電流Ｉｄのドレイン電圧Ｖ
ｄに対する依存性を示すグラフ図である。FIG. 4 shows the drain voltage Vd of the drain current Id at each gate voltage Vg in the organic TFT of the present embodiment.
It is a graph which shows the dependency with respect to d.

【図５】本実施の形態例の有機ＥＬ素子について、ゲー
ト電圧Ｖｇと有機ＥＬ素子の発光強度との関係を示すグ
ラフ図である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the gate voltage Vg and the emission intensity of the organic EL element in the organic EL element of the present embodiment.

【図６】本発明の有機ＴＦＴの他の例の概略断面構成を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a schematic sectional configuration of another example of the organic TFT of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 有機ＥＬディスプレイ １２ 基板 １４ バリアー層 １６ 有機ＥＬ素子 １８、１８ａ 有機ＴＦＴ ２０ 保護膜 ２２ ゲート電極 ２４ ゲート絶縁膜 ２６、２６ａ 活性層 ２８、２８ａ ソース電極 ３０、３０ａ ドレイン電極 ３２ 陽極 ３４ 正孔輸送層 ３６ 発光層 ３８ 陰極 10 Organic EL display 12 substrates 14 Barrier layer 16 Organic EL device 18, 18a Organic TFT 20 Protective film 22 Gate electrode 24 Gate insulating film 26, 26a Active layer 28, 28a Source electrode 30, 30a drain electrode 32 anode 34 Hole Transport Layer 36 Light-emitting layer 38 cathode

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 29/49 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１８Ｂ 29/786 ６１７Ｕ 51/00 ６１７Ｔ Ｈ０５Ｂ 33/02 29/28 33/14 29/58 Ｇ 29/78 ６１７Ｗ (72)発明者 飯野 芳己 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 藤崎 好英 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 菊池 宏 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 Ｆターム(参考） 3K007 AB06 BA07 CA06 DB03 GA00 4M104 AA01 AA10 BB01 BB02 BB04 BB05 BB06 BB08 BB09 BB13 BB14 BB17 BB18 BB36 CC05 DD34 DD37 DD89 EE05 GG09 5C094 AA43 BA03 BA29 CA19 FB01 FB14 FB15 HA07 HA08 5F110 AA08 AA09 AA17 BB01 CC03 CC07 DD01 DD02 DD03 DD05 DD12 DD13 DD14 DD15 EE03 EE04 EE43 EE44 FF01 FF02 FF03 FF04 FF09 FF24 FF28 FF29 GG05 GG25 GG28 GG29 GG42 HK01 HK02 HK03 HK04 HK06 HK07 HK09 HK14 HK16 HK32 HK33 NN02 NN22 NN23 NN24 NN27 NN33 NN34 NN35 NN73 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/49 H01L 29/78 618B 29/786 617U 51/00 617T H05B 33/02 29/28 33/14 29/58 G 29/78 617W (72) Inventor Yoshimi Iino 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside Broadcasting Technology Laboratories, Japan Broadcasting Corporation (72) Innovator Yoshihide Fujisaki 1-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. 11 Broadcasting Technology Institute of Japan Broadcasting Corporation (72) Inventor Hiroshi Kikuchi 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo F-Term inside Broadcasting Technology Laboratory of Japan Broadcasting Association (reference) 3K007 AB06 BA07 CA06 DB03 GA00 4M104 AA01 AA10 BB01 BB02 BB04 BB05 BB06 BB08 BB09 BB13 BB14 BB17 BB18 BB36 CC05 DD34 DD37 DD89 EE05 GG09 5C094 AA43 BA03 BA29 CA19 FB01 FB14 FB15 HA07 HA08 5F110 AA08 AA09 AA17 DD01 CC03 CC03 01 DD02 DD03 DD05 DD12 DD13 DD14 DD15 EE03 EE04 EE43 EE44 FF01 FF02 FF03 FF04 FF09 FF24 FF28 FF29 GG05 GG25 GG28 GG29 GG42 HK01 HK02 HK03 NN34 NN NN34 NN34 NN34 NN34 NN34 NN34 NN34 NN23 NN34 HK16 NN16

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板上にマトリクス配列して形成された
各画素が、少なくとも１つ以上の有機ＥＬ素子と、該有
機ＥＬ素子を駆動するための少なくとも２つ以上の有機
薄膜トランジスタとを有する有機ＥＬディスプレイにお
いて、 該有機薄膜トランジスタが、ゲート電極、ゲート絶縁
膜、該ゲート絶縁膜上に形成した有機半導体層、ソース
電極およびドレイン電極を備え、 該ゲート絶縁膜が、該ゲート電極の表面を陽極酸化して
形成された金属酸化膜を含むことを特徴とする有機ＥＬ
ディスプレイ。1. An organic EL in which each pixel formed in a matrix on a substrate has at least one organic EL element and at least two organic thin film transistors for driving the organic EL element. In the display, the organic thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating film, an organic semiconductor layer formed on the gate insulating film, a source electrode and a drain electrode, and the gate insulating film anodizes the surface of the gate electrode. Organic EL comprising a metal oxide film formed by
display. 【請求項２】 前記ゲート絶縁膜が、前記金属酸化膜
と、該金属酸化膜上に形成された、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ
４、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、アモルファスシリコン、ポ
リイミド樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリパラキ
シリレン樹脂およびポリメチルメタクリレート樹脂より
なる群から選択された１種以上の材料の積層膜とで構成
されていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬデ
ィスプレイ。2. The gate insulating film comprises the metal oxide film and SiO 2 or Si 3 N formed on the metal oxide film.
4 , SiON, Al 2 O 3 , amorphous silicon, a polyimide resin, a polyvinylphenol resin, a polyparaxylylene resin, and a laminated film of one or more materials selected from the group consisting of polymethylmethacrylate resin. The organic EL display according to claim 1, wherein 【請求項３】 前記有機半導体層が、ナフタレン、アン
トラセン、テトラセン、ペンタセン、フェナントレン、
ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、オリゴフェニ
レン（n-phenyl：ｎ＝２〜１２）、オリゴチオフェン
（n-thiophenyl：ｎ＝２〜１２）、銅フタロシアニンお
よびこれらのフッ素化物ならびにこれらの誘導体よりな
る群から選択された材料で形成されていることを特徴と
する請求項１または２に記載の有機ＥＬディスプレイ。3. The organic semiconductor layer comprises naphthalene, anthracene, tetracene, pentacene, phenanthrene,
Pyrene, chrysene, perylene, coronene, oligophenylene (n-phenyl: n = 2 to 12), oligothiophene (n-thiophenyl: n = 2 to 12), copper phthalocyanine, and their fluorinated compounds and their derivatives The organic EL display according to claim 1, wherein the organic EL display is formed of a material selected from: 【請求項４】 前記ゲート電極が、タンタル、アルミニ
ウム、チタン、ジルコニウム、ニオブおよびハフニウム
よりなる群から選択された材料で形成されていることを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機Ｅ
Ｌディスプレイ。4. The gate electrode is formed of a material selected from the group consisting of tantalum, aluminum, titanium, zirconium, niobium, and hafnium, according to any one of claims 1 to 3. Organic E described
L display. 【請求項５】 前記ソース電極および前記ドレイン電極
が、金、白金、クロム、タングステン、ニッケル、銅、
アルミニウム、銀、マグネシウム若しくはカルシウムお
よびそれらの合金ならびにポリシリコン、アモルファス
シリコン、グラファイト、錫添加酸化インジウム、酸化
亜鉛若しくは導電性ポリマーよりなる群から選択された
材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。5. The source electrode and the drain electrode are made of gold, platinum, chromium, tungsten, nickel, copper,
It is formed of a material selected from the group consisting of aluminum, silver, magnesium or calcium and alloys thereof, and polysilicon, amorphous silicon, graphite, tin-doped indium oxide, zinc oxide or a conductive polymer. Item 5. The organic EL display according to any one of items 1 to 4. 【請求項６】 前記基板が、プラスチック、ガラス、石
英、シリコンおよびセラミックよりなる群から選択され
た材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。6. The substrate according to claim 1, wherein the substrate is made of a material selected from the group consisting of plastic, glass, quartz, silicon and ceramics.
The organic EL display according to any one of 1. 【請求項７】 前記プラスチックが、ポリカーボネート
樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレ
ート樹脂および環状ポリオレフィン樹脂よりなる群から
選択されること特徴とする請求項６記載の有機ＥＬディ
スプレイ。7. The organic EL device according to claim 6, wherein the plastic is selected from the group consisting of polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polymethylmethacrylate resin and cyclic polyolefin resin. display. 【請求項８】 前記有機ＥＬ素子が、少なくとも一方が
透明な一組の電極と、発光層を含む少なくとも１層以上
の有機層を有することを特徴とする請求項１〜７のいず
れか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。8. The organic EL element has a set of electrodes, at least one of which is transparent, and at least one or more organic layers including a light emitting layer. The organic EL display described in 1.
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