JP4542659B2 - Active drive type organic EL display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Classifications
-
- H01L27/3244—
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と称する場合がある。）、およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、発光制御用の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する場合がある。）を備えたアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置、およびその製造方法に関する。
なお、本願明細書の特許請求の範囲等に記載している「ＥＬ」は、「エレクトロルミネッセンス」を省略表記したものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、陽極層および陰極層の間に有機発光層を挟持して構成した有機ＥＬ素子を、ＸＹマトリックス状に配置した電極構造により駆動させる単純駆動型アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置が知られており、例えば、特開平２−３７３８５号公報や、特開平３−２３３８９１号公報に開示されている。
このような単純駆動型有機ＥＬ表示装置では、いわゆる線順次駆動を行うので、走査線数が数百本ある場合には、要求される瞬間輝度が、観察輝度の数百倍となり、結果として、以下のような問題が生じていた。
（１）駆動電圧が、直流定常電圧の場合の２〜３倍以上と高くなるため、発光効率が低下したり、消費電力が大きくなる。
（２）瞬間的に流れる電流量が数百倍となるため、有機発光層が劣化しやすい。
（３）（２）と同様に、電流量が非常に大きいため、電極配線における電圧降下が大きくなる。
【０００３】
そのため、単純駆動型有機ＥＬ表示装置の有する問題点を解決すべく、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ，thin film transistor）を備えて、有機ＥＬ素子を駆動させる各種のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置が提案されている。
このようなアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の構造例を図１８に示すが、単純駆動型有機ＥＬ表示装置と比較して、駆動電圧が大幅に低電圧化し、発光効率が向上し、しかも、消費電力が低減できる等の効果を得ることができる。
しかしながら、このようなアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置２０４においても、有機ＥＬ素子２０２と、ＴＦＴ２００との間を電気接続しようとしても、接続信頼性や耐湿性等に乏しいという問題が見られた。
例えば、電気接続部材として、アルミニウムやクロム等の金属薄膜を用いて電気接続することが提案されているが、有機ＥＬ素子２０２の透明電極２０９と、電気接続部材との間で容易に剥離したり、あるいは、周囲の水分により電気接続部材が腐食したり、さらには、マイグレーションが生じてリーク電流が発生するなどの問題が見られた。なお、図１８上、透明電極２０９と、電気接続部材とを一体的に表示してある。
【０００４】
また、特開平８−３３０６００号公報や、特開平１０−２５４３８３号公報には、図１９に示すように、有機ＥＬ素子１２６と、ＴＦＴ１３７とを具備するとともに、これらの部材１２６、１３７を電気接続するための複合材料からなる電気接続部材１２８を有するアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置１００が開示されている。
すなわち、複合材料からなる電気接続部材１２８として、下層１５０の低抵抗材料からなる金属薄膜と、上層１５１の耐食性に優れた窒化チタン薄膜とから構成された電気接続部材１２８が開示されており、アルミニウム／窒化チタン、タングステン／窒化チタン、またはモリブテン／窒化チタン等からなるバリアメタルが使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−３３０６００号公報や、特開平１０−２５４３８３号公報に開示された電気接続部材１２８は、下層１５０の金属薄膜と、上層１５１の窒化チタン薄膜とを正確に重ね合わせて形成しなければならず、エッチング精度が乏しくなったり、製造工程数が多くなるなどの製造上の問題が見られた。
また、電気接続部材１２８として、金属薄膜および窒化チタン薄膜からなるバリアメタルを用いたとしても、当該バリアメタルの、有機ＥＬ素子１２６の透明電極１２２に対する接続信頼性が、未だ乏しいという問題も見られた。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは上記問題を鋭意検討したところ、有機ＥＬ素子と、ＴＦＴとの間の電気接続部材を、特定の酸化物から構成することにより、上述した問題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、有機ＥＬ素子とＴＦＴとの間の電気接続部材を非結晶性導電酸化物から構成することにより、製造が容易であり、しかも有機ＥＬ素子の透明電極との接続信頼性に優れたアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置、およびこのようなアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置が効率的に得られる製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上部電極および下部電極の間に有機発光媒体を挟持して構成した有機ＥＬ素子と、当該有機ＥＬ素子の発光制御用のＴＦＴと、を具備したアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置であり、有機ＥＬ素子と、薄膜トランジスタとの間に、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を設けたアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置が提供される。
このように有機ＥＬ表示装置を構成することにより、非結晶性導電酸化物が有する良好な耐湿性や耐熱性の特性を生かして、有機ＥＬ素子と、ＴＦＴとの間で、良好な接続信頼性を得ることができる。
また、非結晶性導電酸化物は、エッチング特性に優れるとともに、有機酸等を用いてもエッチングが可能であることから、高精細の電気接続部材を容易に設けることができる。
【０００８】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、上部電極および下部電極のいずれか一方の電極が、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）あるいはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から構成してあることが好ましい。
このように構成すると、上部電極あるいは下部電極と、非結晶性導電酸化物、例えば、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）からなる電気接続部材との電気接続性がより良好となる。
【０００９】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、非結晶性導電酸化物の比抵抗を１×１０-3Ω・ｃｍ以下の値とすることが好ましい。
このように構成すると、電気接続部材に使用可能な構成材料の種類が過度に制限されることもなく、また、抵抗損失も少なくなる。
【００１０】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、非結晶性導電酸化物が、ドーパントを含むことが好ましい。
このように構成することにより、電気接続部材の導電率の調整がより容易になる。
【００１１】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、上部電極および下部電極あるいは陰極層のいずれか一方と、電気接続部材とが、非結晶性導電酸化物、例えば、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）により一体的に形成してあることが好ましい。
このように構成すると、より優れた電気接続性が得られ、しかも形成が容易となるばかりか、電気接続箇所の数を減少することができる。
【００１２】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、電気接続部材の少なくとも一部に、メタライズ部が設けてあることが好ましい。
このように構成すると、有機ＥＬ素子、およびＴＦＴにおけるそれぞれの電気接続部材での接続抵抗を、より低抵抗化することができる。
【００１３】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、電気接続部材の厚さを０．０１〜１００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成すると電気接続部材での抵抗損失を少なくできるとともに、所定の耐久性や均一な成膜性を得ることができる。
【００１４】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、有機ＥＬ素子のＥＬ発光側に、蛍光媒体およびカラーフィルタ、あるいはいずれか一方の色変換媒体を有することが好ましい。
このように構成することにより、外部に取り出した発光をカラーフィルター又は蛍光媒体で色変換して、フルカラー表示を行うことができる。
【００１５】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を構成するにあたり、色変換媒体が、支持基板内に埋設してあることが好ましい。
このように構成すると、色変換媒体の固定が容易となるばかりか、ＴＦＴの接続箇所と、有機ＥＬ素子との接続箇所との段差を少なくすることができるため、より優れた電気接続性を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の別の態様は、上部電極および下部電極の間に有機発光媒体を挟持して構成した有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子の発光制御用のＴＦＴと、これらの有機ＥＬ素子およびＴＦＴの間を電気接続するための電気接続部材と、を具備したアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造方法であり、
ＴＦＴを形成する工程と、
非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を形成する工程と、
有機ＥＬ素子を形成する工程と、
を含むことを特徴としている。
このように実施すると、有機ＥＬ表示装置において、良好な接続信頼性を有し、かつ、精度に優れた電気接続部材を形成することができる。
【００１７】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造方法を実施するにあたり、下部電極と、電気接続部材とを、非結晶性導電酸化物を用いて一体的に形成することが好ましい。
このように実施すると、電気接続部材を容易かつ短時間で形成することができるとともに、電気接続箇所を減少させることができる。
【００１８】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造方法を実施するにあたり、電気接続部材を、スパッタリング法により形成することが好ましい。
このように実施することにより、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を容易かつ精度良く形成することができる。
【００１９】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造方法を実施するにあたり、電気接続部材を、ゾル−ゲル法により形成することが好ましい。
このように実施することにより、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を塗布および比較的低温加熱により容易に形成することができる。
【００２０】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造方法を実施するにあたり、電気接続部材を、有機酸によりエッチングして形成することが好ましい。
このように実施することにより、ＴＦＴや有機ＥＬ素子の一部にＡｌやＣｒを使用している場合であっても、当該ＡｌやＣｒを侵すことなく、非結晶性導電酸化物のみをエッチングすることができる。
【００２１】
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造方法を実施するにあたり、電気接続部材の少なくとも一部を、メタライズ化する工程を含むことが好ましい。
このように実施することにより、電気接続箇所でのさらなる低抵抗化や、優れた接続信頼性を有するアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を効率的に得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、参照する図面は、この発明が理解できる程度に各構成成分の大きさ、形状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。したがって、この発明は図示例にのみ限定されるものではない。また、図面では、断面を表すハッチングを省略する場合がある。
【００２３】
［第１の実施形態］
第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置は、図１に示すように、
支持基板１０と、
この支持基板１０上の電気絶縁膜１２（ゲート絶縁膜を兼ねる。）に埋設されたＴＦＴ１４と、
このＴＦＴ１４上に形成された層間絶縁膜（平坦化膜）１３と、
この層間絶縁膜１３上に形成された有機ＥＬ素子２６と、
この有機ＥＬ素子２６の発光面側に設けられた色変換媒体６０と、
さらに、これらのＴＦＴ１４および有機ＥＬ素子２６を電気接続するための非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材２８と、
を備えた有機ＥＬ表示装置３０である。
以下、第１の実施形態において、図１等を適宜参照しながら、その構成要素等について説明する。
【００２４】
１．支持基板
有機ＥＬ表示装置における支持基板（以下、基板と称する場合がある。）は、有機ＥＬ素子や、ＴＦＴ等を支持するための部材であり、そのため機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましい。
このような基板としては、具体的には、ガラス板、金属板、セラミックス板、あるいはプラスチック板（ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等）等を挙げることができる。
【００２５】
また、これらの材料からなる基板は、有機ＥＬ表示装置内への水分の侵入を避けるために、さらに無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布することにより、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。
特に、有機発光媒体への水分の侵入を避けるために、基板における含水率およびガス透過係数を小さくすることが好ましい。具体的に、支持基板の含水率を０．０００１重量％以下の値およびガス透過係数を１×１０-13ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ．ｃｍＨｇ以下の値とすることがそれぞれ好ましい。
なお、第１の実施形態では、基板と反対側、すなわち、上部電極側からＥＬ発光を取り出すため、基板は必ずしも透明性を有する必要はない。
【００２６】
２．有機ＥＬ素子
（１）有機発光媒体
有機発光媒体は、電子と正孔とが再結合して、ＥＬ発光が可能な有機発光層を含む媒体と定義することができる。かかる有機発光媒体は、例えば、下部電極上に、以下の各層を積層して構成することができる。
▲１▼有機発光層
▲２▼正孔注入層／有機発光層
▲３▼有機発光層／電子注入層
▲４▼正孔注入層／有機発光層／電子注入層
▲５▼有機半導体層／有機発光層
▲６▼有機半導体層／電子障壁層／有機発光層
▲７▼正孔注入層／有機発光層／付着改善層
これらの中で、▲４▼の構成が、より高い発光輝度が得られ、耐久性にも優れていることから通常好ましく用いられる。
【００２７】
▲１▼構成材料
有機発光媒体における発光材料としては、例えば、ｐ−クオーターフェニル誘導体、ｐ−クィンクフェニル誘導体、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、金属キレート化オキシノイド化合物、オキサジアゾール系化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチリルピラジン誘導体、ブタジエン系化合物、ナフタルイミド化合物、ペリレン誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、８−キノリノール誘導体を配位子とする金属錯体、ポリフェニル系化合物等の１種単独または２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００２８】
また、これらの有機発光材料のうち、芳香族ジメチリディン系化合物としての、４，４´−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル（ＤＴＢＰＢＢｉと略記する。）や、４，４´−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉと略記する。）、およびこれらの誘導体がより好ましい。
さらに、ジスチリルアリーレン骨格等を有する有機発光材料をホスト材料とし、当該ホスト材料に、ドーパントとしての青色から赤色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系材料、あるいはホストと同様の蛍光色素をドープした材料を併用することも好適である。より具体的には、ホスト材料として、上述したＤＰＶＢｉ等を用い、ドーパントとして、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノベンゼン（ＤＰＡＶＢと略記する。）等を用いることが好ましい。
【００２９】
▲２▼厚さ
また、有機発光媒体の厚さについては特に制限はないが、例えば、厚さを５ｎｍ〜５μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、有機発光媒体の厚さが５ｎｍ未満となると、発光輝度や耐久性が低下する場合があり、一方、有機発光媒体の厚さが５μｍを超えると、印加電圧の値が高くなる場合があるためである。
したがって、有機発光媒体の厚さを１０ｎｍ〜３μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２０ｎｍ〜１μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３０】
（２）電極
以下、上部電極および下部電極について説明する。ただし、有機ＥＬ素子の構成に対応して、これらの上部電極および下部電極が、陽極層および陰極層に該当したり、あるいは、陰極層および陽極層に該当する場合がある。
【００３１】
▲１▼下部電極
下部電極は、有機ＥＬ表示装置の構成に応じて陽極層あるいは陰極層に該当するが、例えば、陽極層に該当する場合には、仕事関数の大きい（例えば、４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気電導性化合物またはこれらの混合物を使用することが好ましい。具体的に、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ヨウ化銅（ＣｕＩ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、金、白金、パラジウム等の電極材料を単独で使用するか、あるいはこれらの電極材料を２種以上組み合わせて使用することが好ましい。
これらの電極材料を使用することにより、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法、ＣＶＤ法(Chemical Vapor Deposition）、ＭＯＣＶＤ法(Metal Oxide Chemical Vapor Deposition）、プラズマＣＶＤ法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）等の乾燥状態での成膜が可能な方法を用いて、均一な厚さを有する下部電極を形成することができる。
なお、下部電極側からＥＬ発光を取り出す場合には、当該下部電極を透明電極とする必要がある。その場合、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＣｕＩｎ、ＳｎＯ2，ＺｎＯ等の透明導電性材料を使用して、ＥＬ発光の透過率を７０％以上の値とすることが好ましい。
【００３２】
また、下部電極の膜厚も特に制限されるものではないが、例えば、１０〜１０００ｎｍの範囲内の値とするのが好ましく、１０〜２００ｎｍの範囲内の値とするのがより好ましい。
この理由は、下部電極の膜厚をこのような範囲内の値とすることにより、例えば、導電性があり、かつ、７０％以上のＥＬ発光の透過率を得ることができるためである。
【００３３】
▲２▼上部電極
一方、上部電極についても、有機ＥＬ表示装置の構成に対応して陽極層あるいは陰極層に該当するが、例えば、陰極層に該当する場合には、陽極層と比較して、仕事関数の小さい（例えば、４．０ｅＶ未満）金属、合金、電気電導性化合物またはこれらの混合物あるいは含有物を使用することが好ましい。
具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、セシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム−銀合金、アルミニウム、酸化アルミニウム、アルミニウム−リチウム合金、インジウム、希土類金属、これらの金属と有機発光媒体材料との混合物、およびこれらの金属と電子注入層材料との混合物等からなる電極材料を単独で使用するか、あるいはこれらの電極材料を２種以上組み合わせて使用することが好ましい。
【００３４】
また、上部電極の膜厚についても、特に制限されるものではないが、具体的に１０〜１，０００ｎｍの範囲内の値とするのが好ましく、１０〜２００ｎｍの範囲内の値とするのがより好ましい。
この理由は、上部電極の膜厚をこのような範囲内の値とすることにより、導電性があり、かつ、１０％以上のＥＬ発光の透過率を得ることができ、より好ましくは７０％以上のＥＬ発光の透過率を得ることができるためである。
【００３５】
▲３▼構造１
また、下部電極２２の構造を、図２（ａ）、および（ｂ）に示すように、先端部２９を分岐させたり、穴開き円形としたり、あるいは、図２（ｃ）、および（ｄ）に示すように、先端部２９に垂直方向の窪みや、凹凸構造を設けることが好ましい。
このように構成すると、下部電極に対する電気接続部材２８の密着性を向上させることができるとともに、電気接続部材の接触面積が大きくなり、接続抵抗を有効に低下させることができる。
なお、図２（ａ）〜（ｄ）において、電気接続部材の接続位置が理解可能なように、点線で電気接続部材２８を示してある。また、この接続構造は、この場合の逆の構造、すなわち、図２において、電気接続部材の先端を実線部分とし、下部電極を点線で示す部分としてもよい。
その他、図示はしないが、下部電極と、電気接続部材との間の接続抵抗をさらに低下するために、下部電極の一部にメタライズ部やバンプを設けることも好ましい。
【００３６】
▲４▼構造２
一方、上部電極２０は、図１に示すように、透明性導電材料からなる主電極１６と、低抵抗材料からなる補助電極１８とから構成することが好ましい。
このように構成することにより、上部電極２０側からＥＬ発光を取り出した場合であっても、補助電極１８により上部電極２０の面抵抗を低下させることができる。また、上部電極２０側からＥＬ発光を取り出すことができるため、ＴＦＴを設けた場合であっても開口率を大きくすることができる。
さらには、このように構成することにより、ＴＦＴの配置が容易になるため、有機発光媒体に流れる電流密度が低減でき、結果として、有機発光媒体の寿命を著しく伸ばすことができる。
【００３７】
（３）層間絶縁膜
第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置における層間絶縁膜は、有機ＥＬ素子およびＴＦＴの近傍または周辺に存在し、主に、蛍光媒体またはカラーフィルタの凹凸を平坦化して、有機ＥＬ素子の下部電極を形成する際の平坦化された下地として使用される。また、層間絶縁膜は、高精細な配線材料を形成するための電気絶縁、有機ＥＬ素子の下部電極と上部電極との間の電気絶縁（短絡防止）、ＴＦＴの電気絶縁や機械的保護、さらには、ＴＦＴと有機ＥＬ素子との間の電気絶縁等を目的として用いられる。
したがって、第１の実施形態において、層間絶縁膜は、必要に応じて、平坦化膜、電気絶縁膜、隔壁、スぺーサー、斜行部材等の名称で呼ぶ場合があり、本発明では、いずれをも包含するものである。
【００３８】
▲１▼構成材料
層間絶縁膜に用いられる構成材料としては、通常、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、環状ポリオレフィン、ノボラック樹脂、ポリケイ皮酸ビニル、環化ゴム、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
【００３９】
また、層間絶縁膜を無機酸化物から構成する場合、好ましい無機酸化物として、酸化ケイ素（ＳｉＯ2またはＳｉＯx）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3またはＡｌＯx）酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3またはＹＯx）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2またはＧｅＯx）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯまたはＭｇＯx）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、ほう酸（Ｂ2Ｏ3）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）等を挙げることができる。なお、無機酸化物を表す構造式中のｘは、１〜３の範囲内の値である。
また、特に耐熱性が要求される場合には、これらの層間絶縁膜の構成材料のうち、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素化ポリイミド、環状ポリオレフィン、エポキシ樹脂、無機酸化物を使用することが好ましい。
なお、これらの層間絶縁膜は、感光性基を導入してフォトリソグラフィー法で所望のパターンに加工するか、印刷手法にて所望のパターンに形成することが好ましい。
【００４０】
▲２▼層間絶縁膜の厚さ等
層間絶縁膜の厚さは、表示の精細度、有機ＥＬ素子と組み合わせられる蛍光媒体またはカラーフィルタの凹凸にもよるが、好ましくは１０ｎｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、蛍光媒体またはカラーフィルタの凹凸を十分に平坦化できるとともに、高精細表示の視野角依存性を低減することができるためである。
したがって、層間絶縁膜の厚さを１００ｎｍ〜１００μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１００ｎｍ〜１０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４１】
▲３▼形成方法
層間絶縁膜の形成方法は特に制限されるものではないが、例えば、スピンコート法、キャスト法、スクリーン印刷法等の方法を用いて成膜するか、あるいは、スパッタリング法、蒸着法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、イオンプレーティング法等の方法で成膜することが好ましい。
【００４２】
３．薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
（１）構成
第１の実施形態における有機ＥＬ表示装置の実施形態（変形例を含む。）は、図１および図３〜図５に示すように、基板１０上に、少なくとも一つのＴＦＴ１４と、このＴＦＴ１４により駆動される有機ＥＬ素子２６とを有している。
また、このＴＦＴ１４と、有機ＥＬ素子２６の下部電極２２との間には、平坦化された層間絶縁膜１３が配設してあり、かつＴＦＴ１４のドレイン４７と、有機ＥＬ素子２６の下部電極２２とが、層間絶縁膜１３に設けられた非結晶性導電無機酸化物からなるコンタクトホール５４を介して電気的に接続されている。
【００４３】
また、図４の回路図が示すように、ＴＦＴ１４には、ＸＹマトリックス状に配設された複数（ｎ本、ｎは、例えば１〜１、０００の範囲内の値）の走査電極線（Ｙj〜Ｙj+n）５０と信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）５１が電気接続されており、さらに、この信号電極線５１に対して平行に設けられた共通電極線（Ｃi〜Ｃi+n）５２が、ＴＦＴ１４に電気接続してある。
そして、これらの電極線５０、５１、５２が、ＴＦＴ１４に電気接続されており、コンデンサー５７とともに、有機ＥＬ素子２６を駆動させるための電気スイッチを構成していることが好ましい。すなわち、かかる電気スイッチは、走査電極線５０および信号電極線５１等に電気接続されているとともに、例えば、１個以上の第１のトランジスタ（以下、Ｔｒ１と称する場合がある。）５５と、第２のトランジスタ（以下、Ｔｒ２と称する場合がある。）５６と、コンデンサー５７とから構成してあることが好ましい。
なお、第１のトランジスタ５５は、発光画素を選択する機能を有し、第２のトランジスタ５６は、有機ＥＬ素子を駆動する機能を有していることが好ましい。
【００４４】
また、図３に示すように、第１のトランジスタ（Ｔｒ１）５５および第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６の活性層４４は、ｎ型にドーピングされた半導体領域４５、４７、およびドーピングされていない半導体領域４６から構成されており、ｎ+／ｉ／ｎ+と表すことができる。
そして、ｎ型にドーピングされた半導体領域が、それぞれソース４５およびドレイン４７となり、ドーピングされていない半導体領域の上方にゲート酸化膜１２を介して設けられたゲート４３とともに、全体として、トランジスタ５５、５６を構成することになる。
【００４５】
なお、活性層４４において、ｎ型にドーピングされた半導体領域４５、４７を、ｎ型の代わりにｐ型にドーピングして、ｐ+／ｉ／ｐ+とした構成であっても良い。また、第１のトランジスタ（Ｔｒ１）５５および第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６の活性層４４は、ポリシリコン等の無機半導体や、チオフェンオリゴマー、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等の有機半導体から構成してあることが好ましい。特に、ポリシリコンは、アモルファスＳｉ（α−Ｓｉ）に比べて、通電に対し充分な安定性を示すことから、好ましい材料である。
【００４６】
（２）駆動方法
次ぎに、ＴＦＴによる有機ＥＬ素子の駆動方法につき説明する。
ＴＦＴは、図４に示す回路図のように、第１のトランジスタ（Ｔｒ１）５５および第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６を含んでいるととともに、電気スイッチを構成していることが好ましい。
すなわち、このように電気スイッチを構成することにより、ＸＹマトリックスの電極を介して走査信号パルスおよび信号パルスを入力し、スイッチ動作を行わせることにより、有機ＥＬ素子２６を駆動させることができる。
より具体的に言えば、電気スイッチにより、有機ＥＬ素子２６を発光させたり、あるいは発光を停止させることにより、画像表示を行うことが可能である。
【００４７】
このように電気スイッチによって有機ＥＬ素子２６を駆動させるに際し、走査電極線（ゲート線と称する場合がある。）（Ｙj〜Ｙj+n）５０を介して伝達される走査パルスと、信号電極線（Ｘi〜Ｘi+n）５１を介して伝達される走査パルスによって、所望の第１のトランジスタ（Ｔｒ１）５５が選択され、共通電極線（Ｃi〜Ｃi+n ）５２と第１のトランジスタ（Ｔｒ１）５５のソース４５との間に形成してあるコンデンサー５７に所定の電荷が充電されることになる。
これにより第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６のゲート電圧が一定値となり、第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６はＯＮ状態となる。そして、このＯＮ状態において、次にゲートパルスが伝達されるまでゲート電圧がホールドされるため、第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６のドレイン４７に接続されている有機ＥＬ素子２６の下部電極２２に電流を供給しつづけることになる。
したがって、供給された電流により、有機ＥＬ素子２６を駆動することが可能になり、有機ＥＬ素子２６の駆動電圧を大幅に低下させるとともに、発光効率が向上し、しかも、消費電力を低減することができるようになる。
【００４８】
４．電気接続部材
（１）構成材料
▲１▼種類１
第１の実施形態では、電気接続部材を非結晶性導電酸化物から構成することを特徴としている。
すなわち、緻密な非結晶性導電酸化物が有する優れた耐湿性や、耐熱性等の特性をいかして、有機ＥＬ素子と、ＴＦＴとの間の良好な電気接続を得ることができる。
また、非結晶性導電酸化物が有する優れたエッチング特性をいかして、優れた精度を有する電気接続部材を容易に形成することができる。
【００４９】
また、第１の実施形態では、電気接続部材の構成材料の結晶構造をアモルファス（非結晶）とすることが必要である。
この理由は、かかる構成材料を非結晶とすることにより、エッチング特性が飛躍的に向上し、高精細な電極ピッチを形成することができるためである。
ただし、電気接続部材の構成材料の全体量を１００重量％としたときに、一部結晶構造を含むことも可能であるが、その場合であっても結晶構造の含有量を３重量％以下の値とすることが好ましく、１重量％以下の値とすることがより好ましく、０．５重量％以下の値とすることがさらに好ましい。
また、電気接続部材の構成材料における非結晶性は、後述する真空蒸着法やスパッタリング法の条件（ターゲットの種類を含む。）、あるいは、添加するドーパントの種類や添加量を調整することにより、容易に制御することができる。そして、かかる構成材料の非結晶性は、Ｘ線回折構造を測定することにより確認することができる。
例えば、図６に、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のＸ線回折チャート例を示すが、このように２θが５°〜６０°において結晶ピークが観察されないことから、電気接続部材の構成材料が非結晶であることが確認できる。
【００５０】
▲２▼種類２
また、好ましい非結晶性導電酸化物の具体例としては、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）やインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等が挙げられる。これらのうち、特に幅広い焼結温度、例えば１００〜７００℃の焼結温度において、非結晶性とすることができるとともに、得られた薄膜の耐湿性が優れていることから、インジウム亜鉛酸化物であることが好ましい。
また、このような非結晶性導電酸化物をゾル−ゲル法で作製する場合には、酢酸インジウム、酢酸亜鉛等のカルボン酸塩、塩化インジウム、塩化亜鉛等の塩化物、インジウムエトキシド、亜鉛エトキシド等のアルコキシ化合物を原料化合物とすることが好ましい。
なお、これらの非結晶性導電酸化物の原料化合物において、優れた保存安定性を得るとともに、より均一な薄膜が得られることから、アルカノールアミン等の有機溶媒を使用することが好ましい。
【００５１】
▲３▼種類３
また、非結晶性導電酸化物が、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）であり、インジウムのモル比をＩｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）で表した場合に、当該モル比を０．５〜０．９５の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるインジウムのモル比が、０．５未満となると透明性や導電率が低下する場合があるためであり、一方、かかるインジウムのモル比が、０．９５を超えると、結晶しやすくなる場合があるためである。
したがって、かかるインジウムのモル比（Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ））を０．７５〜０．９０の範囲内の値とすることがより好ましく、０．８〜０．９０の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるインジウムのモル比は、ＩＣＰ分析（Inductively Coupled Plasma）により、測定することができる。
【００５２】
▲４▼種類４
また、非結晶性導電酸化物中に、ドーパントを含むことが好ましい。このようにドーパントを含むことにより、非結晶性導電酸化物の導電率の調整がより容易となる。
ここで、好ましいドーパントとしては、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
なお、このようなドーパントは、スパッタ法の場合には、予めスパッタリングターゲットに混合して、そのスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングすることが好ましく、一方、ゾル−ゲル法の場合にはゾル状態で均一に添加することができることから、ジメトキシスズ、トリメトキシアンチモン、トリエトキシガリウム、テトラメトキシゲルマニウム等のアルコキシ化合物や、塩化スズ、塩化アンチモン、塩化ガリウム、塩化ゲルマニウム等の塩化物として添加することが好ましい。
【００５３】
また、ドーパントの添加量を、全体量に対して、０．１〜５０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるドーパントの添加量が０．１重量％未満となると、添加効果が発現しない場合があるためであり、一方、かかるドーパントの添加量が５０重量％を超えると、耐熱性や耐湿性が低下する場合があるためである。
したがって、ドーパントの添加量を、全体量に対して、１〜３０重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜２０重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００５４】
▲５▼比抵抗
また、電気接続部材における構成材料の比抵抗を１×１０-3Ω・ｃｍ以下の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる比抵抗が１×１０-3Ω・ｃｍを超えると、抵抗損失が過度に大きくなり、ＴＦＴのスイッチ動作に支障を来す場合があるためである。
したがって、電気接続部材における構成材料の比抵抗を５×１０-4Ω・ｃｍ以下の値とすることがより好ましく、１×１０-4Ω・ｃｍ以下の値とすることがさらに好ましい。
【００５５】
▲６▼面抵抗
また、電気接続部材の面抵抗を０．０１〜１００Ω／□の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる面抵抗が０．０１Ω／□未満となると、使用可能な構成材料の種類が過度に制限される場合があるとともに、ＩＴＯやＩＺＯ等からなる下部電極（透明電極）との電気接続性が低下する場合があるためである。一方、かかる面抵抗が１００Ω／□を超えると、抵抗損失が過度に大きくなり、ＴＦＴのスイッチ動作に支障を来す場合があるためである。
したがって、電気接続部材の面抵抗を０．１〜２０Ω／□の範囲内の値とすることがより好ましく、０．１〜１０Ω／□の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００５６】
（２）構成２
また、図７に示すように、電気接続部材が、層間絶縁膜１３内に形成したビアホール４０であることも好ましい。
このように電気接続部材がビアホールであれば、接触面積を大きくすることができるため、良好な電気接続性が得られるためである。
また、ビアホールの口径を０．１〜１００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、ビアホールの口径が０．１μｍ未満となると、形成するのが困難となったり、接続信頼性が低下する場合があるためである。一方、ビアホールの口径が１００μｍを超えると、逆に形成するのが困難となったり、隣接するビアホール間でショートが発生しやすくなる場合があるためである。
なお、このようなビアホールは、例えば、フォトエッチング法や、機械的切削により形成することが好ましい。
【００５７】
（３）構成３
また、図８に示すように、電気接続部材２８を非結晶性導電酸化物から構成するとともに、当該電気接続部材２８の一部または全面にメタライズ部３１および３５が設けてあることが好ましい。
このように構成すると、電気接続部材２８と、有機ＥＬ素子２６の下部電極２２との間、およびＴＦＴ１４との間におけるそれぞれの電気接続箇所での接続抵抗を、より低抵抗化することができる。
ここで、メタライズ部３１および３５は同一の形成材料から構成されていてもよく、あるいは、それぞれが異なる形成材料から構成されていてもよい。また、メタライズ部の好ましい形成材料としては、例えば、アルミニウム、白金、金、銀、銅、ニッケル、クロム、タンタル、タングステン、ＴｉＮ、ＴａＮ等の１種単独または２種以上の組み合わせが挙げられる。これらの金属であれば、接続端部での接続抵抗を、確実に低抵抗化することができるためである。
また、特にメタライズ部３１ではアルミニウムを、またメタライズ部３５ではクロムやタングステンをそれぞれ用いて形成することが好ましい。このように構成すると、上部電極側でも、下部電極側でも、接続端部での接続抵抗をより低抗化することができるとともに、上部電極側の耐腐食性も向上させることができる。
さらに、メタライズ部の形成方法についても特に制限されるものではないが、例えば、メッキ法、蒸着法、あるいは、スパッタリング法を採ることが好ましい。
【００５８】
なお、メタライズ部の厚さは、電気接続箇所での接続抵抗の値を考慮して定めることが好ましいが、具体的に、０．０１〜５０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、メタライズ部の厚さが０．０１μｍ未満の値となると、電気接続箇所での接続抵抗の値が低下しない場合があるためであり、一方、５０μｍを超えると、メタライズ部の形成に時間がかかる場合があるためである。
したがって、メタライズ部の厚さを０．０１〜３０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．０３〜１０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００５９】
（４）構成４
また、図１に示すように、電気接続部材２８の厚さを０．０１〜１００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、電気接続部材の厚さが０．０１μｍ未満となると、耐久性が乏しくなったり、抵抗損失が著しく大きくなる場合があるためであり、一方、かかる厚さが１００μｍを超えると、形成するのに過度に時間がかかったり、脆くなる場合があるためである。
したがって、電気接続部材の厚さを０．０１〜８０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．０３〜５０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００６０】
５．色変換媒体
色変換媒体としては、カラーフィルタや、ＥＬ発光とは異なる色を発光するための蛍光膜があるが、これらの組合わせも含むものである。
【００６１】
（１）カラーフィルタ
▲１▼構成
カラーフィルタは、光を分解またはカットして色調整またはコントラストを向上するために設けられ、色素のみからなる色素層、または色素をバインダー樹脂中に溶解または分散させて構成した層状物として構成される。
また、カラーフィルタの構成として、青色、緑色、赤色の色素を含むことが好適である。このようなカラーフィルタと、白色発光の有機ＥＬ素子とを組み合わせることにより、青色、緑色、赤色の光の三原色が得られ、フルカラー表示が可能であるためである。
なお、カラーフィルタは、蛍光媒体と同様に、印刷法や、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることが好ましい
【００６２】
▲２▼厚さ
カラーフィルタの厚さは、有機ＥＬ素子の発光を十分に受光（吸収）するとともに、色変換機能を妨げるものでなければ、特に制限されるものではないが、例えば、１０ｎｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、０．５μｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１μｍ〜１００μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、カラーフィルタの厚さが５μｍ以上の値になると、その上に設けてある下部電極の高さ位置が高くなって、当該下部電極と、ＴＦＴとの電気接続の信頼性が低下することが判明している。したがって、本発明の傾斜した電気接続部材は、カラーフィルタの厚さが５μｍ以上の値の場合に、その効果をより発揮することができると言える。
【００６３】
（２）蛍光媒体
▲１▼構成
アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置における蛍光媒体は、有機ＥＬ素子の発光を吸収して、より長波長の蛍光を発光する機能を有しており、平面的に分離配置された層状物として構成されている。各蛍光媒体は、有機ＥＬ素子の発光領域、例えば下部電極と上部電極との交差部分の位置に対応して配置してあることが好ましい。
このように構成することにより、下部電極と上部電極との交差部分における有機発光層が発光した場合に、その光を各蛍光媒体が受光して、異なる色（波長）の発光を外部に取り出すことが可能になる。特に、有機ＥＬ素子が青色発光するとともに、蛍光媒体によって、緑色、赤色発光に変換可能な構成とすると、一つの有機ＥＬ素子であっても、青色、緑色、赤色の光の三原色が得られ、フルカラー表示が可能であることから好適である。
【００６４】
また、各蛍光媒体間に、有機ＥＬ素子の発光及び各蛍光媒体からの光を遮断して、コントラストを向上させ、視野角依存性を低減するための遮光層（ブラックマトリックス）を配置することも好ましい。
なお、蛍光媒体は、外光によるコントラストの低下を防止するため、上述したカラーフィルタと組み合せて構成してもよい。
【００６５】
▲２▼形成方法
蛍光媒体が、主に蛍光色素からなる場合は、所望の蛍光媒体のパターンが得られるマスクを介して、真空蒸着またはスパッタリング法で成膜することが好ましい。
一方、蛍光媒体が、蛍光色素と樹脂からなる場合は、蛍光色素と樹脂と適当な溶剤とを混合、分散または可溶化させて液状物とし、当該液状物を、スピンコート、ロールコート、キャスト法等の方法で成膜し、その後、フォトリソグラフィー法で所望の蛍光媒体のパターンにパターニングしたり、スクリーン印刷等の方法で所望のパターンにパターニングして、蛍光媒体を形成するのが好ましい。
【００６６】
▲３▼厚さ
蛍光媒体の厚さは、有機ＥＬ素子の発光を十分に受光（吸収）するとともに、蛍光の発生機能を妨げるものでなければ、特に制限されるものではないが、例えば、１０ｎｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、０．５μｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１μｍ〜１００μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、蛍光媒体の厚さが５μｍ以上の値になると、下部電極と、ＴＦＴとの電気接続の信頼性が低下することは、カラーフィルタの場合と同様である。したがって、本発明の傾斜した電気接続部材は、蛍光媒体を設けた場合であっても、その厚さが５μｍ以上の場合に、その効果をより発揮することができると言える。
【００６７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置は、図９に示すように、
支持基板１０と、
この支持基板１０上に形成されたＴＦＴ１４および色変換媒体６０と、
この色変換媒体６０の側端６１に設けられた斜面６２上に形成された非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材２８と、
色変換媒体６０上に形成された有機ＥＬ素子２６と、
を備えたアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置３４である。
このように電気接続部材２８を色変換媒体６０の斜面に沿って設けることにより、電気接続部材２８が色変換媒体６０の熱膨張等に追随しやすくなるので、ＴＦＴ１４と有機ＥＬ素子２６との間で、より優れた接続信頼性を得ることができる。
以下、第２の実施形態において、図９および図１０を適宜参照しながら、特徴点について説明する。
【００６８】
（１）構成１
図９に示すように、電気接続部材２８を傾斜させて設けることが好ましい。このように構成すると、電気接続部材２８の形成が容易となり、しかも、有機ＥＬ素子２６と、ＴＦＴ１４との間で、電気接続部材２８がバネ的な動作をするため、良好な接続信頼性を得ることができる。
また、電気接続部材２８を傾斜させる場合に、図９に示す電気接続部材２８の傾斜角度（θ）を１０°〜８０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる傾斜角度が８０°を超えると、電気接続部材の形成が困難となる場合があるためであり、一方、かかる傾斜角度が１０°未満となると、開口率が低下する場合があるためである。
したがって、電気接続部材の傾斜角度を２０°〜７０°の範囲内の値とすることがより好ましく、３０°〜６０°の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００６９】
（２）構成２
また、図９に示すように、色変換媒体６０自体の側端６１を斜面６２としてあるとともに、当該斜面６２に沿って、電気接続部材２８が設けてあることが好ましい。
このように構成すると、色変換媒体６０の側端６１を電気接続部材２８の支持部として利用することができ、傾斜した電気接続部材２８を容易に設けることができる。
また、このように構成すると、色変換媒体６０が加熱されて熱膨張した場合であっても、電気接続部材２８が容易に追随することができるので、優れた接続信頼性を得ることができる。例えば、色変換媒体６０の側端６１を傾斜角度１０°〜８０°の斜面６２としておき、スパッタリング法等を用いて、金属薄膜を積層するだけで、傾斜した電気接続部材２８を容易に設けることができる。
【００７０】
（３）構成３
また、図１０に示すように、電気絶縁性材料を用いて、色変換媒体６０の側端６１に斜行部材６３を設けることも好ましい。
このように斜行部材６３を設けることにより、色変換媒体６０が熱膨張等した場合であっても、当該斜行部材６３が緩衝材となって、電気接続部材２８を介して、優れた接続信頼性を得ることができる。なお、この斜行部材は、色変換媒体上の平坦化膜として形成してもよい。
また、斜行部材６３の構成材料としては、層間絶縁膜と同様の電気絶縁性材料を使用することが好ましい。したがって、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）等を使用することが好ましい。
なお、斜行部材６３の形態についても一部に斜面が設けてあれば特に制限されるものではないが、概ね三角形であることが好ましい。
【００７１】
［第３の実施形態］
第３の実施形態の有機ＥＬ表示装置は、図１１に示すように、
支持基板１０と、
この上に形成されたＴＦＴ１４および色変換媒体６０と、
この色変換媒体６０上に形成された有機ＥＬ素子２６と、
このＴＦＴ１４および有機ＥＬ素子２６の下部電極２２を電気接続するための非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材２８と、
有機ＥＬ素子２６の周囲を覆う封止部材５８と、
を備えたアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置３６である。
そして、第３の実施形態では、色変換媒体６０の一部を層間絶縁膜１２内に埋設してあることを特徴としている。
以下、第３の実施形態において、図１１を適宜参照しながら、特徴点について説明する。
【００７２】
（１）埋設構造
有機ＥＬ表示装置３６において、色変換媒体６０の一部または全部を、層間絶縁膜１２内、または支持基板１０内に埋設することが好ましい。
このように構成することにより、特別な固定手段を用いることなく、色変換媒体を強固に固定することができるとともに、その上に形成する下部電極２２の位置を低下させることができる。
したがって、色変換媒体の取り扱いが容易になるばかりか、ＴＦＴにおける電気接続箇所（ドレイン電極）の位置と、下部電極における電気接続箇所の位置との段差を小さくすることができる。
よって、電気接続部材の長さを短くすることができ、電気接続部材における電気接続が容易になるばかりか、抵抗損失を小さくすることができることから、有機ＥＬ素子の駆動が良好となる。
【００７３】
また、色変換媒体をどの程度埋設するかは、ＴＦＴと、下部電極との間の電気接続の容易性や接続信頼性を考慮して定めることが好ましいが、具体的に、色変換媒体の埋設量を０．１〜５μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる埋設量が０．１μｍ未満になると、厚手の色変換媒体においては、電気接続部材２８の長さがほとんど短縮されない場合があるためであり、一方、かかる埋設量が５μｍを超えると、色変換媒体を埋設するのが困難となる場合があるためである。
したがって、かかる埋設量を０．２〜４μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．３〜３μｍの範囲内の値とすることがよりさらに好ましい。
なお、色変換媒体を支持基板内に埋設する方法についても特に制限されるものではないが、例えば、支持基板の該当箇所を切削することによって、色変換媒体の一部を埋設することが好ましい。
【００７４】
（２）位置調節層
また、第３の実施形態において、図１２に示すように、ＴＦＴの位置調節層３３を設けることも好ましい。
このように構成することにより、位置調節層３３の厚さを変えるだけで、その上に形成するＴＦＴ１４における接続箇所の位置を高くすることができる。したがって、ＴＦＴ１４における電気接続箇所（ドレイン電極）の位置と、下部電極２２における電気接続箇所の位置との段差を小さくすることができ、電気接続部材２８の長さを短くしたり、電気接続部材２８における抵抗損失を小さくすることができる。
【００７５】
また、位置調節層の厚さは、ＴＦＴと、下部電極との間の電気接続の容易性や接続信頼性を考慮して定めることが好ましいが、具体的に、位置調節層の厚さを０．１〜５μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、位置調節層の厚さが０．１μｍ未満になると、厚手の色変換媒体においては、電気接続部材２８の長さがほとんど短縮されない場合があるためであり、一方、かかる位置調節層の厚さが５μｍを超えると、形成するのが困難となる場合があるためである。
したがって、位置調節層の厚さを０．２〜４μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．３〜３μｍの範囲内の値とすることがよりさらに好ましい。
【００７６】
また、位置調節層の構成材料についても、特に制限されるものではないが、層間絶縁膜と同様の電気絶縁性材料を使用することが好ましい。したがって、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）等を使用することが好ましい。
なお、位置調節層の形成方法についても特に制限されるものではないが、例えば、蒸着法や光硬化性樹脂を用いた光硬化法を用いて形成することが好ましい。
【００７７】
（３）封止用部材
有機ＥＬ表示装置における封止用部材は、内部への水分侵入を防止するために当該アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の周囲に設けるか、さらには、このように設けた封止用部材と、有機ＥＬ表示装置との間に、公知の封止媒体、例えば、乾燥剤、ドライガス、フッ化炭化水素等の不活性液体を封入することが好ましい。また、かかる封止用部材は、蛍光媒体や、カラーフィルターを上部電極の外部に設ける場合の、支持基板としても使用することができる。
このような封止用部材としては、支持基板と同種の材料、例えば、ガラス板を用いることができる。また、封止用部材の形態についても、特に制限されるものでなく、例えば、板状やキャップ状とすることが好ましい。そして、例えば、板状とした場合、その厚さを、０．０１〜５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
さらに、封止用部材は、有機ＥＬ表示装置の所定場所に溝等を設けておき、それに圧入して固定することも好ましいし、あるいは、光硬化型の接着剤等を用いて、有機ＥＬ表示装置の所定場所に固定することも好ましい。
【００７８】
［第４の実施形態］
第４の実施形態は、図１に示す第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置３０の製造方法であって、具体的に、支持基板１０上に、電気絶縁膜１２に埋設されたＴＦＴ１４と、上部電極２０および下部電極２２の間に有機発光媒体２４を含んでなる有機ＥＬ素子２６と、これらのＴＦＴ１４と有機ＥＬ素子２６とを電気接続するための電気接続部材２８と、を備えたアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置３０の製造方法である。
そして、第４の実施形態では、図１３、図１４、および図１５に示すように、ＴＦＴ１４を形成する工程と、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材２８を形成する工程と、有機ＥＬ素子２６を形成する工程と、を含むことを特徴としている。
以下、第４実施形態において、図１３、図１４および図１５等を適宜参照しながら、その特徴部分等について説明する。
【００７９】
（１）薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の形成工程
ＴＦＴの形成工程（アクティブマトリックス基板の作製工程）について、図１３（ａ）〜（ｉ）を参照しながら、説明する。
【００８０】
▲１▼活性層の形成
まず、図１３（ａ）に示すように、支持基板１０上に、減圧ＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition,ＬＰＣＶＤ）等の手法により、α−Ｓｉ層７０を積層する。
この時、α−Ｓｉ層７０の厚さを、４０〜２００ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。また、用いられる基板１０は、水晶のような結晶材料が好ましいが、より好ましくは、低膨張ガラスである。なお、低膨張ガラス基板を用いる場合には、製造工程全体において、溶融したり、歪みが発生するのを回避し、さらには、能動領域内にドーパントの外側拡散（out-diffusion）を回避するために低温プロセス温度、例えば、１，０００℃以下、より好ましくは６００℃以下で実施するのが好ましい。
【００８１】
次いで、図１３（ｂ）に示すように、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）レーザーなどのエキシマーレーザーをα−Ｓｉ層７０に照射して、アニール結晶化を行い、ポリシリコンとする（SID´96、Digest of technical papers p１７〜２８参照）。
このエキシマレーザーを用いたアニーリング条件として、基板温度を１００〜３００℃の範囲内の値、およびエキシマレーザー光のエネルギー量を１００〜３００ｍＪ／ｃｍ2の範囲内の値とするのが好ましい。
【００８２】
次いで、図１３（ｃ）に示すように、アニール処理して結晶化されたポリシリコンを、フォトリソグラフィによりアイランド状にパターン化する。なお、エッチングガスとしては、優れた解像度が得られることからＣＦ4ガスを用いることが好ましい。
次いで、図１３（ｄ）に示すように、得られたアイランド化ポリシリコン７１および基板１０の表面に、絶縁ゲート材料７２を化学蒸着（ＣＶＤ）等により積層して、ゲート酸化物絶縁層７２とする。
このゲート酸化物絶縁層７２は、好ましくはプラズマ増強ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、または減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）のような化学蒸着（ＣＶＤ）が適用可能なように二酸化シリコンから構成することが好ましい。
また、ゲート酸化物絶縁層７２の厚さを、１００〜２００ｎｍの範囲内の値とするのが好ましい。
さらに、基板温度としては２５０〜４００℃が好ましく、さらに高品質の絶縁ゲート材料を得るためには、アニールを３００〜６００℃で、１〜３時間程度施すのが好ましい。
【００８３】
次いで、図１３（ｅ）に示すように、ゲート電極７３を、蒸着またはスパッタリングで成膜して形成する。なお、ゲート電極７３の好ましい構成材料としては、ＴａＮ等が挙げられ、その厚さを、２００〜５００ｎｍの範囲内の値とするのが好ましい。
次いで、図１３（ｆ）〜（ｈ）に示すように、ゲート電極７３をパターニングするとともに、陽極酸化を行う。また、Ａｌゲートを使用するときは、図１３（ｆ）〜（ｈ）に示すように、電気絶縁するために陽極酸化を２回にわたり行うのが好ましい。なお、陽極酸化の詳細に関しては、特公平８−１５１２０号公報に詳細に開示されている。
次いで、図１３（ｉ）に示すように、イオンドーピング（イオン注入）により、ｎ+またはｐ+のドーピング領域を形成し、活性層を形成して、ソースおよびドレインとする。なお、イオンドーピングを有効に行うことができるように、イオンドーピング中に、窒素ガスを導入するとともに、３００℃、３時間程度の条件で加熱処理をすることが好ましい。
【００８４】
一方、ゲート電極７３として、α−シリコンから形成されたポリシリコンを用いることも好ましい。すなわち、ポリシリコンゲート電極７３を、ゲート絶縁層上に形成した後、砒素等のｎ型ドーパントをイオンインプラントし、さらにその後に、ソース領域とドレイン領域を、それぞれポリシリコン領域内に形成可能なように、ポリシリコンアイランド上にフォトリソグラフィすることによりパターン化して形成することができる。
なお、ポリシリコンからなるゲート電極７３は、コンデンサーの底部電極として供することができる。
【００８５】
▲２▼信号電極線および走査電極線の形成
次に、図示はしないが、得られた活性層上に電気絶縁層、例えばＳｉＯ層をＥＣＲＣＶＤ法（Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapor Deposition）により設けた後、信号電極線および走査電極線（配線電極と称する場合もある。）等の形成および連結をする。具体的に、信号電極線および走査電極線の形成、およびコンデンサーの上部電極の形成、第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６のソースと走査電極線との連結、第１のトランジスタ（Ｔｒ１）５５のソースと信号電極線との連結等を行う。
その際、Ａｌ合金、Ａｌ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏなどの金属線を、フォトリソグラフィ法により形成するとともに、第１のトランジスタ（Ｔｒ１）５５および第２のトランジスタ（Ｔｒ２）５６のドレイン、ソースなどのコンタクトは、これらの表面側に設けた電気絶縁層の開口部を傾斜した状態で設けておき、蒸着法等を用いて形成することが好ましい。
【００８６】
▲３▼層間絶縁膜の形成
次の段階では、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）、チッ化シリコン、ポリイミドなどで構成される層間絶縁膜を、活性層およびその上の電気絶縁層全体にわたり適用する。
なお、二酸化シリコンからなる絶縁膜は、ＰＥＣＶＤ法により、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）ガスを供給して、基板温度２５０〜４００℃の条件で得ることができる。
また、層間絶縁膜は、ＥＣＲＣＶＤ法により、基板温度を１００〜３００℃の範囲内の温度条件としても得ることができる。
ただし、これらの無機絶縁膜では平坦化するのに、一般に時間がかかるため、有機物からなる層間絶縁膜を形成することがより好ましい。
【００８７】
（２）電気接続部材の形成工程
▲１▼形成方法１
また、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材の形成方法として、真空蒸着法およびスパッタリング法あるいはいずれか一方の薄膜形成法を採用することが好ましい。
このような薄膜形成方法を使用することにより、電気接続部材を傾斜させて形成した場合であっても、均一な厚さを有する電気接続部材を容易に得ることができるためである。
また、このようにして形成した薄膜からなる電気接続部材は、耐久性に優れており、加熱したり、振動等を与えても優れた接続信頼性が得られるためである。
なお、真空蒸着法およびスパッタリング法条件については、特に制限されるものではないが、例えば、ＩＺＯを用いて、ＤＣスパッタリング法により電気接続部材を形成する場合、スパッタガス圧を０．１〜５Ｐａの範囲内の値とし、電力を０．１〜１０Ｗ／ｃｍ2の範囲内の値とし、成膜速度を５〜１００ｎｍ／分の範囲内の値とし、およびスパッタ面の温度を５０〜２００℃の範囲内の値とすることが好ましい。
【００８８】
▲２▼形成方法２
また、図１６に示すように、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材２８と、下部電極２２とを一体的に形成することが好ましい。図１６上、電気接続部材２８と、下部電極２２との間に繋ぎ目が無いのはこのことを示している。
このように製造することにより、電気接続箇所の数を減少することができるばかりか、さらに良好な接続信頼性を有する電気接続部材となる。
なお、電気接続部材と下部電極とを一体的に形成するには、スパッタリング法を採用することが好ましいが、無機酸化物を用いて、後述するゾル−ゲル法を採用することも好ましい。
【００８９】
▲３▼形成方法３
また、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を、いわゆるゾル−ゲル法により形成することも好ましい。具体的には、例えば、非結晶性導電酸化物原料溶液を塗布したのち、加熱することによりゲル化させて、電気接続部材の構成材料とするものである。次いで、フォトリソグラフィ法を用いて、パターニングすることにより、電気接続部材とするものである。
このようにゾル−ゲル法を用いることにより、特殊な形成装置を必要とすることなく、所定位置に原料溶液を塗布して、加熱（焼結）および還元するだけで非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を容易に形成することができる。また、焼結温度や還元温度が比較的低温であるため、他の構成部品に熱損傷を与えることが少なくなる。したがって、電気接続部材を形成する前に、有機ＥＬ素子を形成することも可能となる。
【００９０】
また、ゲル化させるための加熱（焼結）条件についても特に制限されるものではないが、例えば、１００〜７００℃、５分〜２０時間の加熱条件とすることが好ましく、２５０〜５００℃、５分〜２０時間の加熱条件とすることがより好ましい。
この理由は、加熱温度が１００℃未満となると、ゲル化が不十分となる場合があるためであり、一方、加熱温度が７００℃を超えると、結晶部分が形成しやすくなるためである。
さらに、還元条件についても特に制限されるものではないが、例えば、水素、窒素、アルゴン等の還元ガスを用いて、１００〜７００℃、５分〜２０時間の加熱条件とすることが好ましく、２５０〜５００℃、５分〜２０時間の加熱条件とすることがより好ましい。
【００９１】
▲４▼形成方法４
また、電気接続部材を形成する際に、図８に示すように、電気接続部材２８の一部にメタライズ部３１および３５を設ける工程を含むことが好ましい。この例では、電気接続部材２８のＴＦＴ１４側と、上部電極２２側に、それぞれメタライズ部３１および３５が設けてある。
このように構成すると、有機ＥＬ素子の下部電極、およびＴＦＴにおけるそれぞれの電気接続箇所での接続抵抗を、より低抵抗化することができる。
また、メタライズ部の形成方法については、特に制限されるものではないが、例えば、メッキ法、蒸着法、スパッタリング法を採ることが好ましい。
なお、メタライズ部の構成については、第１の実施形態と同様の内容とすることができる。
【００９２】
▲５▼形成方法５
また、非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を、有機酸によりエッチングして、パターニングすることが好ましい。具体的には、図１７（ａ）〜（ｇ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用い、非結晶性導電酸化物２８に対してレジスト膜８０を形成した後、フォトマスク８２を介して、露光８１、現像して、結晶性導電酸化物の一部２８´を露出させた後、有機酸によりエッチングすることにより、パターニングして、電気接続部材２８を形成することができる。
このように有機酸により電気接続部材２８をエッチングすることにより、ＴＦＴや有機ＥＬ素子の一部にＡｌやＣｒ等の金属材料を使用している場合であっても、これらの金属材料を侵すことなく、非結晶性導電酸化物のみをエッチングすることができる。よって、電気接続部材２８を精度良く形成することができるとともに、金属マイグレーション等を容易に防止することができる。
なお、電気接続部材を非結晶性導電酸化物から構成した場合であっても、エッチング速度を高めるために、有機酸以外に、リン酸系のエッチャントや、塩酸系エッチャントを使用することも好ましい。
【００９３】
ここで、好ましい有機酸としては、蓚酸、酢酸、クエン酸等が挙げられるが、特に非結晶性導電酸化物に対するエッチング精度が優れていることから、蓚酸、および酢酸を使用することが好ましく、さらに好ましいのは蓚酸である。
また、有機酸を水やアルコール系溶媒、あるいは他の極性溶媒等に溶解させた上で、エッチング液として使用することが好ましい。このように溶媒を使用することにより、非結晶性導電酸化物に対するエッチング精度をさらに向上させることができる。
その場合、有機酸濃度を０．１〜５０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、有機酸濃度が０．１重量％未満となると、非結晶性導電酸化物に対するエッチング速度が著しく低下する場合があるためであり、一方、有機酸濃度が５０重量％を超えると、ＡｌやＣｒ等の金属材料を腐食させる場合があるためである。
したがって、有機酸濃度を１〜２０重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、２〜１０重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００９４】
また、エッチング温度についても特に制限されるものではないが、２０〜１００℃の範囲内の温度とすることが好ましい。この理由は、エッチング温度が２０℃未満となると、非結晶性導電酸化物に対するエッチング速度が著しく低下する場合があるためであり、一方、エッチング温度が１００℃を超えると、ＡｌやＣｒ等の金属材料を腐食させる場合があるためである。
したがって、エッチング温度を２０〜８０℃の範囲内の温度とすることがより好ましく、２０〜４０℃の範囲内の温度とすることがさらに好ましい。
【００９５】
（３）有機ＥＬ素子の形成工程
図１４および図１５に示すように、ＴＦＴ１４や、層間絶縁膜（斜行部材）６３を形成した後、色変換媒体６０や、下部電極（陽極）２２、有機発光媒体２４（有機発光層、正孔注入層、電子注入層等）を順次に形成し、さらに上部電極（陰極）２０を形成することにより、有機ＥＬ素子を作製することができる。
ここで、色変換媒体６０については、真空蒸着法、スパッタリング法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、ミセル電解法等の方法を用いて形成することが好ましい。
また、下部電極２２や上部電極２０については、真空蒸着法や、スパッタリング法等の乾燥状態での成膜が可能な方法を用いて形成することが好ましい。
さらに、有機発光媒体２４については、真空蒸着法、スパッタリング法、スピンコート法、ラングミュアーブロジェット法（ＬＢ法、Langumuir-Blodgett法）、インクジェット法、ミセル電解法等の方法を用いて形成することが好ましい。
【００９６】
（４）封止工程等
さらに、封止工程については、有機ＥＬ素子を形成し、ＴＦＴと電気接続後、封止部材で、これらの周囲を覆うようにして固定することが好ましい。
また、封止部材と、有機ＥＬ素子等との間に、封止ガスをさらに封入することが好ましい。
さらに、封止した後に、有機発光媒体や、層間絶縁膜や、ゲート絶縁膜等に含まれる水分が、有機ＥＬ素子におけるダークスポット等の発生を誘発する場合があるため、これらの有機材料の含水率を０．０５重量％以下の値とすることが好ましい。
なお、有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合、透明電極を＋、電極を−の極性にして、５〜４０Ｖの電圧を印加すると、発光が観測できるので、封止工程前に駆動させて、有機ＥＬ素子の成膜の良し悪しを判断することも好ましい。
【００９７】
【発明の効果】
本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置によれば、電気接続部材を非結晶性導電酸化物から構成することにより、有機ＥＬ素子の下部電極と、ＴＦＴのドレイン領域との間を容易に、しかも高い接続信頼性で電気接続することが可能になった。
また、本発明のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、このようなアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を効率的に得ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図２】下部電極の構造例を示す図である。
【図３】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の構造を説明するために供する図である。
【図４】ＴＦＴを含む電気スイッチ接続構造を示す回路図である。
【図５】ＴＦＴを含む電気スイッチ接続構造を示す平面透視図である。
【図６】インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のＸ線回折チャートの一例を示す図である。
【図７】電気接続部材の変形例（ビアホール）を示す図である。
【図８】電気接続部材の変形例（メタライズ）を示す図である。
【図９】第２の実施形態におけるアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１０】斜行部材を説明するために供する図である。
【図１１】第３の実施形態におけるアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１２】ＴＦＴの位置調節層を説明するために供する図である。
【図１３】ＴＦＴの形成工程の一部を示す図である。
【図１４】第４の実施形態におけるアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造工程図である（その１）。
【図１５】第４の実施形態におけるアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の製造工程図である（その２）。
【図１６】電気接続部材の変形例（一体成形）を示す図である。
【図１７】電気接続部材のエッチング工程を示す図である。
【図１８】従来のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の断面図である（その１）。
【図１９】従来のアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置の断面図である（その２）。
【符号の説明】
１０ 支持基板
１２ 層間絶縁膜（ゲート酸化膜）
１３ 層間絶縁膜（平坦化膜）
１４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１６ 主電極
１７ 電気絶縁体
１８ 補助電極
２０ 上部電極
２２ 下部電極
２４ 有機発光媒体
２６ 有機ＥＬ素子
２８ 電気接続部材
２９ 先端部
３０，３２，３４，３６ アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置
３１，３５ メタライズ部
４０ ビアホール
４３ ゲート
４４ 活性層
４５ ソース
４６ ゲート
４７ ドレイン
５０ 走査電極線
５１ 信号電極線
５２ 共通電極線
５４ コンタクトホール
５５ 第１のトランジスタ
５６ 第２のトランジスタ
５７ コンデンサー
５８ 封止部材
６０ 色変換媒体
６１ 側端
６２ 斜面
６３ 斜行部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an active drive organic EL display device (hereinafter sometimes referred to as an organic EL display device) and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to an active drive organic EL display device including a thin film transistor for light emission control (hereinafter sometimes referred to as a TFT), and a manufacturing method thereof.
Note that “EL” described in the claims of the present application is an abbreviation of “electroluminescence”.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a simple drive type active drive type organic EL display device in which an organic EL element configured by sandwiching an organic light emitting layer between an anode layer and a cathode layer is driven by an electrode structure arranged in an XY matrix. For example, it is disclosed in JP-A-2-37385 and JP-A-3-2333891.
In such a simple drive type organic EL display device, so-called line-sequential driving is performed, so that when there are several hundred scanning lines, the required instantaneous luminance is several hundred times the observation luminance, and as a result, The following problems have occurred.
(1) Since the drive voltage is as high as 2 to 3 times or more that of a DC steady voltage, the light emission efficiency is reduced and the power consumption is increased.
(2) Since the amount of current that flows instantaneously is several hundred times, the organic light emitting layer tends to deteriorate.
(3) Similar to (2), since the amount of current is very large, the voltage drop in the electrode wiring increases.
[0003]
Therefore, in order to solve the problems of the simple drive type organic EL display device, various active drive type organic EL display devices having a thin film transistor (TFT) and driving an organic EL element have been proposed. .
FIG. 18 shows a structure example of such an active drive type organic EL display device. Compared with a simple drive type organic EL display device, the drive voltage is significantly lowered, the light emission efficiency is improved, and the consumption is improved. The effect that electric power can be reduced can be obtained.
However, even in such an active drive type organic
For example, as an electrical connection member, it has been proposed to electrically connect using a metal thin film such as aluminum or chromium. However, the
[0004]
In addition, as shown in FIG. 19, JP-A-8-330600 and JP-A-10-254383 include an
That is, as the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the
Further, even when a barrier metal made of a metal thin film and a titanium nitride thin film is used as the
[0006]
Thus, the inventors of the present invention diligently studied the above problem, and found that the above-described problem can be solved by configuring the electrical connection member between the organic EL element and the TFT from a specific oxide. It was.
That is, according to the present invention, the electrical connection member between the organic EL element and the TFT is made of an amorphous conductive oxide, so that the manufacture is easy and the connection reliability with the transparent electrode of the organic EL element is improved. It is an object of the present invention to provide an excellent active drive organic EL display device and a manufacturing method capable of efficiently obtaining such an active drive organic EL display device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an active drive organic EL display device comprising an organic EL element configured by sandwiching an organic light emitting medium between an upper electrode and a lower electrode, and a TFT for controlling light emission of the organic EL element. Thus, there is provided an active drive organic EL display device in which an electrical connection member made of an amorphous conductive oxide is provided between the organic EL element and the thin film transistor.
By configuring the organic EL display device in this way, it is possible to make good connection reliability between the organic EL element and the TFT by taking advantage of the good moisture resistance and heat resistance characteristics of the amorphous conductive oxide. Can be obtained.
In addition, since the amorphous conductive oxide has excellent etching characteristics and can be etched even using an organic acid or the like, a high-definition electrical connection member can be easily provided.
[0008]
In configuring the active drive type organic EL display device of the present invention, one of the upper electrode and the lower electrode is made of indium zinc oxide (IZO) or indium tin oxide (ITO). It is preferable.
With this configuration, the electrical connectivity between the upper electrode or the lower electrode and an electrical connection member made of an amorphous conductive oxide, for example, indium zinc oxide (IZO), is further improved.
[0009]
Further, in configuring the active drive type organic EL display device of the present invention, it is preferable that the specific resistance of the amorphous conductive oxide is 1 × 10 −3 Ω · cm or less.
If comprised in this way, the kind of component material which can be used for an electrical connection member will not be restrict | limited too much, and resistance loss will also decrease.
[0010]
Further, in configuring the active drive type organic EL display device of the present invention, it is preferable that the amorphous conductive oxide contains a dopant.
By comprising in this way, adjustment of the electrical conductivity of an electrical connection member becomes easier.
[0011]
In constructing the active drive type organic EL display device of the present invention, any one of the upper electrode and the lower electrode or the cathode layer and the electrical connection member are made of an amorphous conductive oxide such as indium zinc oxide. It is preferable that they are integrally formed of (IZO).
If comprised in this way, the more excellent electrical connection property will be obtained, and also formation will become easy, and the number of electrical connection locations can be reduced.
[0012]
In configuring the active drive organic EL display device of the present invention, it is preferable that a metallized portion is provided on at least a part of the electrical connection member.
If comprised in this way, the connection resistance in each electrical connection member in an organic EL element and TFT can be made lower resistance.
[0013]
In configuring the active drive type organic EL display device of the present invention, it is preferable to set the thickness of the electrical connection member to a value within the range of 0.01 to 100 μm.
If comprised in this way, while being able to reduce the resistance loss in an electrical connection member, predetermined durability and uniform film-forming property can be obtained.
[0014]
In configuring the active drive organic EL display device of the present invention, it is preferable to have a fluorescent medium and a color filter, or one of the color conversion media on the EL light emitting side of the organic EL element.
With such a configuration, it is possible to perform full-color display by converting the color of emitted light extracted outside using a color filter or a fluorescent medium.
[0015]
In configuring the active drive type organic EL display device of the present invention, it is preferable that the color conversion medium is embedded in the support substrate.
With this configuration, not only the color conversion medium can be easily fixed, but also the step difference between the TFT connection portion and the connection portion with the organic EL element can be reduced, so that more excellent electrical connectivity is obtained. be able to.
[0016]
In another aspect of the present invention, an organic EL element configured by sandwiching an organic light emitting medium between an upper electrode and a lower electrode, a TFT for controlling light emission of the organic EL element, the organic EL element, and An electrical connection member for electrical connection between TFTs, and a method of manufacturing an active drive organic EL display device comprising:
Forming a TFT;
Forming an electrical connection member made of an amorphous conductive oxide;
Forming an organic EL element;
It is characterized by including.
By carrying out like this, in the organic EL display device, it is possible to form an electrical connection member having good connection reliability and excellent accuracy.
[0017]
In carrying out the manufacturing method of the active drive type organic EL display device of the present invention, it is preferable that the lower electrode and the electrical connection member are integrally formed using an amorphous conductive oxide.
When implemented in this manner, the electrical connection member can be formed easily and in a short time, and the number of electrical connection locations can be reduced.
[0018]
In carrying out the method for manufacturing an active drive organic EL display device of the present invention, it is preferable that the electrical connection member is formed by a sputtering method.
By carrying out in this way, an electrical connection member made of an amorphous conductive oxide can be easily and accurately formed.
[0019]
In carrying out the method for producing an active drive organic EL display device of the present invention, it is preferable that the electrical connection member is formed by a sol-gel method.
By carrying out in this way, the electrical connection member made of an amorphous conductive oxide can be easily formed by coating and heating at a relatively low temperature.
[0020]
In carrying out the manufacturing method of the active drive type organic EL display device of the present invention, the electrical connection member is preferably formed by etching with an organic acid.
By carrying out in this way, even when Al or Cr is used for a part of the TFT or organic EL element, only the amorphous conductive oxide is etched without damaging the Al or Cr. be able to.
[0021]
Moreover, when implementing the manufacturing method of the active drive type organic EL display device of this invention, it is preferable to include the process of metallizing at least one part of an electrical-connection member.
By carrying out in this way, it is possible to efficiently obtain an active drive organic EL display device having further reduced resistance at an electrical connection location and excellent connection reliability.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings to be referred to merely schematically show the size, shape, and arrangement relationship of each component to the extent that the present invention can be understood. Therefore, the present invention is not limited to the illustrated example. In the drawings, hatching indicating a cross section may be omitted.
[0023]
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the organic EL display device of the first embodiment is
A
A
An interlayer insulating film (planarizing film) 13 formed on the
An
A
Furthermore, an
It is the organic
Hereinafter, in the first embodiment, components and the like will be described with reference to FIG. 1 and the like as appropriate.
[0024]
1. A support substrate (hereinafter sometimes referred to as a substrate) in a support substrate organic EL display device is a member for supporting an organic EL element, a TFT, and the like, and therefore has excellent mechanical strength and dimensional stability. Preferably it is.
Specifically, as such a substrate, a glass plate, a metal plate, a ceramic plate, or a plastic plate (polycarbonate resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polyester resin, epoxy resin, phenol resin) , Silicon resin, fluororesin, etc.).
[0025]
In addition, the substrate made of these materials is further subjected to moisture-proofing treatment or hydrophobic treatment by forming an inorganic film or applying a fluororesin in order to avoid moisture intrusion into the organic EL display device. Preferably there is.
In particular, in order to avoid intrusion of moisture into the organic light emitting medium, it is preferable to reduce the moisture content and gas permeability coefficient in the substrate. Specifically, the moisture content of the support substrate is 0.0001% by weight or less and the gas permeability coefficient is 1 × 10 −13 cc · cm / cm 2 · sec. It is preferable that the value is not more than cmHg.
In the first embodiment, since EL emission is extracted from the opposite side of the substrate, that is, the upper electrode side, the substrate does not necessarily have transparency.
[0026]
2. Organic EL Element (1) Organic Light-Emitting Medium An organic light-emitting medium can be defined as a medium including an organic light-emitting layer capable of EL emission by recombination of electrons and holes. Such an organic light-emitting medium can be configured, for example, by laminating the following layers on the lower electrode.
(1) Organic light emitting layer (2) Hole injection layer / organic light emitting layer (3) Organic light emitting layer / electron injection layer (4) Hole injection layer / organic light emitting layer / electron injection layer (5) Organic semiconductor layer / organic Light emitting layer (6) Organic semiconductor layer / Electron barrier layer / Organic light emitting layer (7) Hole injection layer / Organic light emitting layer / Adhesion improving layer Among these, the structure of (4) provides higher emission luminance. In general, it is preferably used because of its excellent durability.
[0027]
(1) Constituent materials Examples of light emitting materials in organic light emitting media include p-quarterphenyl derivatives, p-quinckphenyl derivatives, benzothiazole compounds, benzimidazole compounds, benzoxazole compounds, metal chelated oxinoid compounds, Oxadiazole compounds, styrylbenzene compounds, distyrylpyrazine derivatives, butadiene compounds, naphthalimide compounds, perylene derivatives, aldazine derivatives, pyrazirine derivatives, cyclopentadiene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, styrylamine derivatives, coumarin compounds, aromatic Examples thereof include a single dimethylidin compound, a metal complex having an 8-quinolinol derivative as a ligand, a polyphenyl compound, and the like alone or in combination of two or more.
[0028]
Among these organic light-emitting materials, 4,4′-bis (2,2-di-t-butylphenylvinyl) biphenyl (abbreviated as DTBPBBi) or 4,4 as an aromatic dimethylidin-based compound. '-Bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl (abbreviated as DPVBi) and derivatives thereof are more preferable.
Furthermore, an organic light-emitting material having a distyrylarylene skeleton or the like is used as a host material, and the host material is doped with a strong fluorescent dye from blue to red as a dopant, for example, a coumarin-based material, or a fluorescent dye similar to the host It is also suitable to use together. More specifically, it is preferable to use the above-described DPVBi or the like as the host material and N, N-diphenylaminobenzene (abbreviated as DPAVB) or the like as the dopant.
[0029]
(2) Thickness The thickness of the organic light emitting medium is not particularly limited, but for example, the thickness is preferably set to a value in the range of 5 nm to 5 μm.
The reason for this is that when the thickness of the organic light emitting medium is less than 5 nm, the light emission luminance and durability may be reduced. On the other hand, when the thickness of the organic light emitting medium exceeds 5 μm, the value of the applied voltage increases. Because there is.
Therefore, the thickness of the organic light emitting medium is more preferably set to a value within the range of 10 nm to 3 μm, and further preferably set to a value within the range of 20 nm to 1 μm.
[0030]
(2) Hereinafter, the upper electrode and the lower electrode will be described. However, the upper electrode and the lower electrode may correspond to the anode layer and the cathode layer, or may correspond to the cathode layer and the anode layer, depending on the configuration of the organic EL element.
[0031]
(1) Lower electrode The lower electrode corresponds to the anode layer or the cathode layer depending on the configuration of the organic EL display device. For example, when it corresponds to the anode layer, it has a large work function (for example, 4.0 eV or more). It is preferred to use metals, alloys, electrically conductive compounds or mixtures thereof. Specifically, electrode materials such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), copper iodide (CuI), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), gold, platinum, and palladium are used. It is preferable to use them alone or in combination of two or more of these electrode materials.
By using these electrode materials, vacuum deposition, sputtering, ion plating, electron beam deposition, CVD (Chemical Vapor Deposition), MOCVD (Metal Oxide Chemical Vapor Deposition), plasma CVD (Plasma) A lower electrode having a uniform thickness can be formed using a method capable of forming a film in a dry state such as Enhanced Chemical Vapor Deposition.
In addition, when taking out EL light emission from the lower electrode side, it is necessary to make the said lower electrode into a transparent electrode. In that case, for example, it is preferable to use a transparent conductive material such as ITO, IZO, CuIn, SnO 2 , or ZnO and to set the transmittance of EL emission to a value of 70% or more.
[0032]
Also, the thickness of the lower electrode is not particularly limited, but for example, it is preferably a value in the range of 10 to 1000 nm, and more preferably a value in the range of 10 to 200 nm.
This is because, by setting the film thickness of the lower electrode to a value within such a range, for example, there is conductivity and an EL light emission transmittance of 70% or more can be obtained.
[0033]
(2) Upper electrode On the other hand, the upper electrode also corresponds to the anode layer or the cathode layer corresponding to the structure of the organic EL display device. For example, in the case of the cathode layer, compared with the anode layer, Preference is given to using metals, alloys, electrically conductive compounds or mixtures or inclusions thereof with a low work function (for example less than 4.0 eV).
Specifically, sodium, sodium-potassium alloy, cesium, magnesium, lithium, magnesium-silver alloy, aluminum, aluminum oxide, aluminum-lithium alloy, indium, rare earth metal, a mixture of these metals and organic light emitting medium materials, It is preferable to use an electrode material composed of a mixture of these metals and an electron injection layer material alone, or to use a combination of two or more of these electrode materials.
[0034]
Further, the film thickness of the upper electrode is not particularly limited, but specifically, it is preferably a value in the range of 10 to 1,000 nm, and a value in the range of 10 to 200 nm. More preferred.
The reason for this is that by setting the film thickness of the upper electrode within such a range, there is conductivity and an EL emission transmittance of 10% or more can be obtained, more preferably 70% or more. This is because the transmittance of EL emission can be obtained.
[0035]
(3)
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the structure of the
If comprised in this way, while the adhesiveness of the
2A to 2D, the
In addition, although not shown, in order to further reduce the connection resistance between the lower electrode and the electrical connection member, it is also preferable to provide a metallized portion or a bump on a part of the lower electrode.
[0036]
(4)
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
With this configuration, even when EL emission is taken out from the
Furthermore, since the arrangement of the TFT is facilitated by such a configuration, the current density flowing in the organic light emitting medium can be reduced, and as a result, the life of the organic light emitting medium can be significantly extended.
[0037]
(3) Interlayer insulating film The interlayer insulating film in the organic EL display device of the first embodiment is present in the vicinity of or around the organic EL element and the TFT, and mainly flattens the unevenness of the fluorescent medium or the color filter. It is used as a flattened base when forming the lower electrode of the organic EL element. In addition, the interlayer insulating film is used for electrical insulation to form a high-definition wiring material, electrical insulation between the lower electrode and the upper electrode of the organic EL element (short circuit prevention), electrical insulation and mechanical protection of the TFT, Is used for the purpose of electrical insulation between the TFT and the organic EL element.
Therefore, in the first embodiment, the interlayer insulating film may be referred to as a planarizing film, an electrical insulating film, a partition wall, a spacer, a skew member, or the like as necessary. Is also included.
[0038]
(1) Constituent materials The constituent materials used for the interlayer insulating film are usually acrylic resin, polycarbonate resin, polyimide resin, fluorinated polyimide resin, benzoguanamine resin, melamine resin, cyclic polyolefin, novolac resin, polyvinyl cinnamate, ring And modified rubber, polyvinyl chloride resin, polystyrene, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin, and the like.
[0039]
When the interlayer insulating film is composed of an inorganic oxide, preferred inorganic oxides include silicon oxide (SiO 2 or SiO x ), aluminum oxide (Al 2 O 3 or AlO x ), titanium oxide (TiO 2 ), and yttrium oxide. (Y 2 O 3 or YO x ), germanium oxide (GeO 2 or GeO x ), zinc oxide (ZnO), magnesium oxide (MgO or MgO x ), calcium oxide (CaO), boric acid (B 2 O 3 ), oxidation Strontium (SrO), barium oxide (BaO), lead oxide (PbO), zirconia (ZrO 2 ), sodium oxide (Na 2 O), lithium oxide (Li 2 O), potassium oxide (K 2 O), etc. Can do. In addition, x in structural formula showing an inorganic oxide is a value within the range of 1-3.
In particular, when heat resistance is required, it is preferable to use acrylic resin, polyimide resin, fluorinated polyimide, cyclic polyolefin, epoxy resin, or inorganic oxide among the constituent materials of these interlayer insulating films.
Note that these interlayer insulating films are preferably formed into a desired pattern by introducing a photosensitive group into a desired pattern by a photolithography method, or by a printing method.
[0040]
(2) The thickness of the interlayer insulating film, such as the thickness of the interlayer insulating film, is preferably in the range of 10 nm to 1 mm, although it depends on the definition of display and the unevenness of the fluorescent medium or color filter combined with the organic EL element. It is preferable to use a value.
The reason for this is that this configuration can sufficiently flatten the unevenness of the fluorescent medium or the color filter and reduce the viewing angle dependency of high-definition display.
Therefore, the thickness of the interlayer insulating film is more preferably set to a value within the range of 100 nm to 100 μm, and further preferably set to a value within the range of 100 nm to 10 μm.
[0041]
(3) Formation method The formation method of the interlayer insulating film is not particularly limited. For example, the interlayer insulation film is formed by using a spin coating method, a casting method, a screen printing method, or the like, or a sputtering method or vapor deposition method. Preferably, the film is formed by a method such as a chemical vapor deposition method (CVD method) or an ion plating method.
[0042]
3. Thin film transistor (TFT)
(1) Configuration Embodiments (including modifications) of the organic EL display device in the first embodiment include at least one
Further, a flattened
[0043]
As shown in the circuit diagram of FIG. 4, the
These electrode lines 50, 51, 52 are preferably electrically connected to the
Note that the
[0044]
Further, as shown in FIG. 3, the
The n-type doped semiconductor regions become the
[0045]
In the
[0046]
(2) Driving Method Next, a driving method of the organic EL element by TFT will be described.
As shown in the circuit diagram of FIG. 4, the TFT preferably includes the first transistor (Tr1) 55 and the second transistor (Tr2) 56 and constitutes an electrical switch.
That is, by configuring the electrical switch as described above, the
More specifically, it is possible to display an image by causing the
[0047]
Thus, when the
As a result, the gate voltage of the second transistor (Tr2) 56 becomes a constant value, and the second transistor (Tr2) 56 is turned on. In this ON state, since the gate voltage is held until the next gate pulse is transmitted, a current is applied to the
Therefore, the
[0048]
4). Electrical connection member (1) Constituent material (1)
The first embodiment is characterized in that the electrical connection member is made of an amorphous conductive oxide.
That is, it is possible to obtain a good electrical connection between the organic EL element and the TFT by taking advantage of the excellent moisture resistance and heat resistance of the dense non-crystalline conductive oxide.
In addition, an electrical connection member having excellent accuracy can be easily formed by utilizing the excellent etching characteristics of the amorphous conductive oxide.
[0049]
In the first embodiment, the crystal structure of the constituent material of the electrical connection member needs to be amorphous (non-crystalline).
The reason for this is that by making such a constituent material amorphous, the etching characteristics are remarkably improved and a high-definition electrode pitch can be formed.
However, when the total amount of the constituent material of the electrical connection member is 100% by weight, a part of the crystal structure may be included, but even in that case, the content of the crystal structure is 3% by weight or less. Preferably, the value is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less.
In addition, the non-crystallinity in the constituent material of the electrical connection member can be easily adjusted by adjusting the conditions of the vacuum vapor deposition method and the sputtering method (including the type of target) described later, or the type and amount of dopant to be added. Can be controlled. And the noncrystallinity of this constituent material can be confirmed by measuring an X-ray diffraction structure.
For example, FIG. 6 shows an example of an X-ray diffraction chart of indium zinc oxide (IZO). Since the crystal peak is not observed when 2θ is 5 ° to 60 °, the constituent material of the electrical connection member is not It can be confirmed that it is a crystal.
[0050]
▲ 2 ▼
Specific examples of preferable amorphous conductive oxides include indium zinc oxide (IZO) and indium tin oxide (ITO). Among these, indium zinc oxide can be made amorphous at a wide range of sintering temperatures, for example, a sintering temperature of 100 to 700 ° C., and the obtained thin film has excellent moisture resistance. Preferably there is.
When such an amorphous conductive oxide is prepared by a sol-gel method, a carboxylate such as indium acetate or zinc acetate, a chloride such as indium chloride or zinc chloride, indium ethoxide, zinc ethoxide. It is preferable to use an alkoxy compound such as a raw material compound.
In addition, in these raw material compounds of amorphous conductive oxide, it is preferable to use an organic solvent such as alkanolamine because excellent storage stability is obtained and a more uniform thin film is obtained.
[0051]
▲ 3 ▼ Type 3
Further, when the amorphous conductive oxide is indium zinc oxide (IZO) and the molar ratio of indium is represented by In / (In + Zn), the molar ratio is within the range of 0.5 to 0.95. It is preferable to set the value of.
The reason for this is that when the molar ratio of indium is less than 0.5, the transparency and conductivity may decrease. On the other hand, when the molar ratio of indium exceeds 0.95, the crystal is crystallized. It is because it may become easy.
Accordingly, the indium molar ratio (In / (In + Zn)) is more preferably set to a value within a range of 0.75 to 0.90, and a value within a range of 0.8 to 0.90. Further preferred.
The indium molar ratio can be measured by ICP analysis (Inductively Coupled Plasma).
[0052]
▲ 4 ▼ Type 4
Moreover, it is preferable that a dopant is contained in an amorphous conductive oxide. By including the dopant in this way, the conductivity of the amorphous conductive oxide can be adjusted more easily.
Here, as a preferable dopant, one kind of Sn, Sb, Ga, Ge or the like, or a combination of two or more kinds may be mentioned.
In the case of a sputtering method, such a dopant is preferably mixed with a sputtering target in advance and then sputtered using the sputtering target. On the other hand, in the case of a sol-gel method, it is uniformly in a sol state. Since it can be added, it is preferably added as an alkoxy compound such as dimethoxytin, trimethoxyantimony, triethoxygallium, and tetramethoxygermanium, and a chloride such as tin chloride, antimony chloride, gallium chloride, and germanium chloride.
[0053]
Moreover, it is preferable to make the addition amount of a dopant into the value within the range of 0.1 to 50 weight% with respect to the whole quantity.
The reason for this is that if the added amount of the dopant is less than 0.1% by weight, the effect of the addition may not be exhibited. On the other hand, if the added amount of the dopant exceeds 50% by weight, the heat resistance and moisture resistance are reduced. This is because there is a case where the property is lowered.
Therefore, the addition amount of the dopant is more preferably set to a value within the range of 1 to 30% by weight, and further preferably set to a value within the range of 10 to 20% by weight with respect to the total amount.
[0054]
(5) Specific resistance The specific resistance of the constituent material in the electrical connecting member is preferably set to a value of 1 × 10 −3 Ω · cm or less.
This is because when the specific resistance exceeds 1 × 10 −3 Ω · cm, the resistance loss becomes excessively large, which may hinder the TFT switching operation.
Therefore, the specific resistance of the constituent material in the electrical connection member is more preferably 5 × 10 −4 Ω · cm or less, and further preferably 1 × 10 −4 Ω · cm or less.
[0055]
(6) Surface resistance The surface resistance of the electrical connecting member is preferably set to a value within the range of 0.01 to 100Ω / □.
The reason for this is that when the sheet resistance is less than 0.01Ω / □, the types of constituent materials that can be used may be excessively limited, and the electrical connection with the lower electrode (transparent electrode) made of ITO, IZO, or the like. This is because connectivity may be reduced. On the other hand, when the sheet resistance exceeds 100Ω / □, the resistance loss becomes excessively large, which may hinder the TFT switch operation.
Therefore, the sheet resistance of the electrical connection member is more preferably set to a value within the range of 0.1 to 20Ω / □, and further preferably set to a value within the range of 0.1 to 10Ω / □.
[0056]
(2)
Further, as shown in FIG. 7, the electrical connection member is preferably a via
This is because, if the electrical connection member is a via hole, the contact area can be increased, and thus excellent electrical connectivity can be obtained.
Moreover, it is preferable to make the diameter of a via hole into the value within the range of 0.1-100 micrometers. This is because if the diameter of the via hole is less than 0.1 μm, it may be difficult to form or the connection reliability may be reduced. On the other hand, if the diameter of the via hole exceeds 100 μm, it may be difficult to form the reverse, or a short circuit may easily occur between adjacent via holes.
Such a via hole is preferably formed by, for example, a photoetching method or mechanical cutting.
[0057]
(3) Configuration 3
In addition, as shown in FIG. 8, it is preferable that the
If comprised in this way, the connection resistance in each electrical connection location between the
Here, the metallized
In particular, the metallized
Further, the method for forming the metallized portion is not particularly limited, but it is preferable to employ, for example, a plating method, a vapor deposition method, or a sputtering method.
[0058]
The thickness of the metallized portion is preferably determined in consideration of the value of the connection resistance at the electrical connection location, but specifically, it is preferably set to a value within the range of 0.01 to 50 μm.
The reason for this is that if the thickness of the metallized part is less than 0.01 μm, the value of the connection resistance at the electrical connection point may not be reduced, whereas if it exceeds 50 μm, the metallized part is formed. This is because it may take time.
Therefore, the thickness of the metallized portion is more preferably set to a value within the range of 0.01 to 30 μm, and further preferably set to a value within the range of 0.03 to 10 μm.
[0059]
(4) Configuration 4
Moreover, as shown in FIG. 1, it is preferable to set the thickness of the
This is because when the thickness of the electrical connection member is less than 0.01 μm, durability may be poor or resistance loss may be significantly increased. On the other hand, when the thickness exceeds 100 μm, the electrical connection member is formed. This is because it may take too much time or become brittle.
Therefore, the thickness of the electrical connection member is more preferably set to a value within the range of 0.01 to 80 μm, and further preferably set to a value within the range of 0.03 to 50 μm.
[0060]
5). Color conversion medium As a color conversion medium, there are a color filter and a fluorescent film for emitting a color different from that of EL light emission, and a combination thereof is also included.
[0061]
(1) Color filter (1) Constitution A color filter is provided to improve the color adjustment or contrast by decomposing or cutting light, and dissolves or disperses a dye layer consisting of only a dye or a dye in a binder resin. Configured as a layered material.
In addition, it is preferable that the color filter includes blue, green, and red pigments. This is because by combining such a color filter and a white light-emitting organic EL element, three primary colors of blue, green, and red light can be obtained, and full color display is possible.
Note that the color filter is preferably patterned using a printing method or a photolithography method in the same manner as the fluorescent medium.
(2) Thickness The thickness of the color filter is not particularly limited as long as it sufficiently receives (absorbs) light emitted from the organic EL element and does not hinder the color conversion function. The value is preferably in the range of 1 mm, more preferably in the range of 0.5 μm to 1 mm, and still more preferably in the range of 1 μm to 100 μm.
When the thickness of the color filter is 5 μm or more, the height position of the lower electrode provided on the color filter is increased, and the reliability of electrical connection between the lower electrode and the TFT is lowered. It turns out. Therefore, it can be said that the inclined electrical connection member of the present invention can exert its effect more when the thickness of the color filter is 5 μm or more.
[0063]
(2) Fluorescent medium (1) Configuration The fluorescent medium in the active drive organic EL display device has a function of absorbing light emitted from the organic EL element and emitting longer-wavelength fluorescent light, and is separated in a plane. It is configured as an arranged layered product. Each fluorescent medium is preferably arranged corresponding to the position of the light emitting region of the organic EL element, for example, the intersection of the lower electrode and the upper electrode.
With this configuration, when the organic light emitting layer at the intersection of the lower electrode and the upper electrode emits light, each fluorescent medium receives the light, and the emitted light of a different color (wavelength) is extracted to the outside. Is possible. In particular, when the organic EL element emits blue light and can be converted into green and red light emission by a fluorescent medium, the three primary colors of blue, green, and red light can be obtained even with one organic EL element, This is preferable because full color display is possible.
[0064]
In addition, a light-shielding layer (black matrix) may be disposed between the fluorescent media to block light emission from the organic EL elements and light from the fluorescent media to improve contrast and reduce viewing angle dependency. preferable.
The fluorescent medium may be configured in combination with the above-described color filter in order to prevent a decrease in contrast due to external light.
[0065]
{Circle around (2)} Formation Method When the fluorescent medium is mainly composed of a fluorescent dye, it is preferable to form the film by vacuum deposition or sputtering through a mask from which a desired fluorescent medium pattern can be obtained.
On the other hand, when the fluorescent medium is composed of a fluorescent dye and a resin, the fluorescent dye, the resin, and an appropriate solvent are mixed, dispersed, or solubilized to form a liquid material, and the liquid material is spin-coated, roll-coated, or cast. It is preferable to form a fluorescent medium by forming a film by a method such as patterning and then patterning the pattern to a desired fluorescent medium by a photolithography method or patterning a desired pattern by a method such as screen printing.
[0066]
(3) Thickness The thickness of the fluorescent medium is not particularly limited as long as it does not interfere with the function of generating fluorescence while sufficiently receiving (absorbing) the light emission of the organic EL element. The value is preferably in the range of ˜1 mm, more preferably in the range of 0.5 μm to 1 mm, and still more preferably in the range of 1 μm to 100 μm.
In addition, when the thickness of the fluorescent medium becomes a value of 5 μm or more, the reliability of the electrical connection between the lower electrode and the TFT is lowered as in the case of the color filter. Therefore, it can be said that the inclined electrical connection member of the present invention can exert its effect more when the thickness is 5 μm or more even when the fluorescent medium is provided.
[0067]
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 9, the organic EL display device of the second embodiment is
A
An
An
This is an active drive type organic
By providing the
Hereinafter, feature points of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10 as appropriate.
[0068]
(1)
As shown in FIG. 9, it is preferable to provide the
Further, when the
This is because when the inclination angle exceeds 80 °, it may be difficult to form the electrical connection member. On the other hand, when the inclination angle is less than 10 °, the aperture ratio may decrease. Because.
Therefore, the inclination angle of the electrical connecting member is more preferably set to a value within the range of 20 ° to 70 °, and further preferably set to a value within the range of 30 ° to 60 °.
[0069]
(2)
In addition, as shown in FIG. 9, it is preferable that the side end 61 of the
If comprised in this way, the
In addition, with this configuration, even when the
[0070]
(3) Configuration 3
As shown in FIG. 10, it is also preferable to provide a
By providing the
Further, as the constituent material of the
The form of the
[0071]
[Third Embodiment]
As shown in FIG. 11, the organic EL display device of the third embodiment is
A
An
An
A sealing
This is an active drive type organic
In the third embodiment, a part of the
Hereinafter, feature points in the third embodiment will be described with reference to FIG. 11 as appropriate.
[0072]
(1) Embedded Structure In the organic
With this configuration, the color conversion medium can be firmly fixed without using any special fixing means, and the position of the
Therefore, not only the color conversion medium can be easily handled, but also the step between the position of the electrical connection location (drain electrode) in the TFT and the location of the electrical connection location in the lower electrode can be reduced.
Therefore, the length of the electrical connection member can be shortened, and the electrical connection in the electrical connection member is facilitated, and the resistance loss can be reduced, so that the organic EL element can be driven well.
[0073]
The degree of embedding of the color conversion medium is preferably determined in consideration of the ease of electrical connection and connection reliability between the TFT and the lower electrode. The amount is preferably set to a value within the range of 0.1 to 5 μm.
The reason for this is that when the embedment amount is less than 0.1 μm, the thickness of the
Therefore, it is more preferable to set the burying amount to a value within the range of 0.2 to 4 μm, and it is even more preferable to set the value within the range of 0.3 to 3 μm.
The method for embedding the color conversion medium in the support substrate is not particularly limited. For example, it is preferable to embed a part of the color conversion medium by cutting a corresponding portion of the support substrate.
[0074]
(2) Position Adjustment Layer In the third embodiment, it is also preferable to provide a TFT
With this configuration, it is possible to increase the position of the connection location in the
[0075]
The thickness of the position adjustment layer is preferably determined in consideration of the ease of electrical connection and connection reliability between the TFT and the lower electrode. Specifically, the thickness of the position adjustment layer is set to 0. A value in the range of 1 to 5 μm is preferable.
The reason for this is that when the thickness of the position adjusting layer is less than 0.1 μm, the length of the
Therefore, the thickness of the position adjusting layer is more preferably set to a value within the range of 0.2 to 4 μm, and further preferably set to a value within the range of 0.3 to 3 μm.
[0076]
Further, the constituent material of the position adjusting layer is not particularly limited, but it is preferable to use the same electrically insulating material as that of the interlayer insulating film. Therefore, for example, it is preferable to use acrylic resin, polyimide resin, fluorine resin, polyolefin resin, epoxy resin, silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), or the like.
In addition, although there is no restriction | limiting in particular also about the formation method of a position adjustment layer, For example, forming using the photocuring method using the vapor deposition method or photocurable resin is preferable.
[0077]
(3) Sealing member The sealing member in the organic EL display device is provided around the active drive organic EL display device in order to prevent moisture intrusion to the inside, or further provided in this manner. It is preferable to enclose a known sealing medium, for example, an inert liquid such as a desiccant, a dry gas, or a fluorinated hydrocarbon, between the sealing member and the organic EL display device. Such a sealing member can also be used as a support substrate when a fluorescent medium or a color filter is provided outside the upper electrode.
As such a sealing member, the same kind of material as the supporting substrate, for example, a glass plate can be used. Further, the form of the sealing member is not particularly limited, and for example, a plate shape or a cap shape is preferable. For example, when it is plate-shaped, the thickness is preferably set to a value within the range of 0.01 to 5 mm.
Further, the sealing member is preferably provided with a groove or the like in a predetermined place of the organic EL display device, and press-fitted into the groove, or is fixed thereto, or an organic EL display using a photo-curing adhesive or the like. It is also preferable to fix the device in place.
[0078]
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment is a method of manufacturing the organic
And in 4th Embodiment, as shown in FIG.13, FIG14 and FIG.15, the process of forming TFT14, the process of forming the
Hereinafter, in the fourth embodiment, characteristic portions and the like will be described with reference to FIGS. 13, 14, and 15 as appropriate.
[0079]
(1) Thin Film Transistor (TFT) Formation Step A TFT formation step (active matrix substrate production step) will be described with reference to FIGS.
[0080]
(1) Formation of Active Layer First, as shown in FIG. 13A, an α-
At this time, the thickness of the α-
[0081]
Next, as shown in FIG. 13B, the α-
As annealing conditions using this excimer laser, it is preferable to set the substrate temperature to a value in the range of 100 to 300 ° C. and the energy amount of the excimer laser light to a value in the range of 100 to 300 mJ / cm 2 .
[0082]
Next, as shown in FIG. 13C, the polysilicon crystallized by annealing is patterned into islands by photolithography. As the etching gas, CF 4 gas is preferably used because excellent resolution can be obtained.
Next, as shown in FIG. 13D, an insulating
The gate
The thickness of the gate
Further, the substrate temperature is preferably 250 to 400 ° C., and in order to obtain a higher quality insulated gate material, it is preferable to perform annealing at 300 to 600 ° C. for about 1 to 3 hours.
[0083]
Next, as shown in FIG. 13E, the
Next, as shown in FIGS. 13F to 13H, the
Next, as shown in FIG. 13I, an n + or p + doped region is formed by ion doping (ion implantation), and an active layer is formed to serve as a source and a drain. In order to effectively perform ion doping, it is preferable to introduce nitrogen gas during ion doping and to perform heat treatment at 300 ° C. for about 3 hours.
[0084]
On the other hand, it is also preferable to use polysilicon formed of α-silicon as the
The
[0085]
(2) Formation of Signal Electrode Line and Scan Electrode Line Next, although not shown, after an electrically insulating layer, for example, an SiO layer is provided on the obtained active layer by ECRCVD (Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapor Deposition), Signal electrode lines, scanning electrode lines (sometimes referred to as wiring electrodes), and the like are formed and connected. Specifically, formation of the signal electrode line and the scanning electrode line, formation of the upper electrode of the capacitor, connection between the source of the second transistor (Tr2) 56 and the scanning electrode line, source of the first transistor (Tr1) 55 And signal electrode lines are connected.
At that time, metal lines such as Al alloy, Al, Cr, W, and Mo are formed by photolithography, and the drains, sources, and the like of the first transistor (Tr1) 55 and the second transistor (Tr2) 56 are formed. The contacts are preferably formed using an evaporation method or the like, with the openings of the electrical insulating layers provided on the surface side being inclined.
[0086]
( 3 ) Formation of interlayer insulating film In the next stage, an interlayer insulating film made of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride, polyimide, or the like is applied to the active layer and the entire electrical insulating layer thereon.
Note that the insulating film made of silicon dioxide can be obtained by PECVD, for example, by supplying TEOS (tetraethoxysilane) gas at a substrate temperature of 250 to 400 ° C.
The interlayer insulating film can also be obtained by the ECRCVD method with a substrate temperature in the range of 100 to 300 ° C.
However, since these inorganic insulating films generally require time to flatten, it is more preferable to form an interlayer insulating film made of an organic material.
[0087]
(2) Electric connecting member forming step (1) Forming
Moreover, it is preferable to employ | adopt a vacuum evaporation method and sputtering method or any one thin film formation method as a formation method of the electrical connection member which consists of an amorphous conductive oxide.
This is because, by using such a thin film forming method, an electrical connection member having a uniform thickness can be easily obtained even when the electrical connection member is formed to be inclined.
In addition, the electrical connection member made of the thin film formed in this manner is excellent in durability, and excellent connection reliability can be obtained even when heated or subjected to vibration.
In addition, although it does not restrict | limit in particular about vacuum deposition method and sputtering method conditions, For example, when forming an electrical connection member by DC sputtering method using IZO, sputtering gas pressure is 0.1-5 Pa. The value is within the range, the power is within the range of 0.1 to 10 W / cm 2 , the deposition rate is within the range of 5 to 100 nm / min, and the sputtering surface temperature is 50 to 200 ° C. A value within the range is preferable.
[0088]
(2)
Further, as shown in FIG. 16, it is preferable to integrally form the
By manufacturing in this way, the number of electrical connection locations can be reduced, and an electrical connection member having better connection reliability can be obtained.
In order to integrally form the electrical connection member and the lower electrode, it is preferable to employ a sputtering method, but it is also preferable to employ a sol-gel method described later using an inorganic oxide.
[0089]
(3) Formation method 3
It is also preferable to form an electrical connection member made of an amorphous conductive oxide by a so-called sol-gel method. Specifically, for example, after applying an amorphous conductive oxide raw material solution, it is gelled by heating to form a constituent material of the electrical connection member. Next, the electrical connection member is formed by patterning using a photolithography method.
By using the sol-gel method as described above, the raw material solution is applied to a predetermined position without requiring a special forming apparatus, and is heated (sintered) and reduced from an amorphous conductive oxide. An electrical connection member can be easily formed. Moreover, since the sintering temperature and the reduction temperature are relatively low, other components are less likely to be thermally damaged. Therefore, it is possible to form the organic EL element before forming the electrical connection member.
[0090]
Moreover, although it does not restrict | limit especially about the heating (sintering) conditions for making it gelatinize, For example, it is preferable to set it as the heating conditions of 100-700 degreeC and 5 minutes-20 hours, 250-500 degreeC, More preferably, the heating condition is 5 minutes to 20 hours.
This is because when the heating temperature is less than 100 ° C., gelation may be insufficient. On the other hand, when the heating temperature exceeds 700 ° C., a crystal part is easily formed.
Furthermore, although it does not restrict | limit especially also about reducing conditions, For example, it is preferable to set it as the heating conditions of 100-700 degreeC and 5 minutes-20 hours using reducing gas, such as hydrogen, nitrogen, and argon, 250 It is more preferable to set the heating conditions to ˜500 ° C. and 5 minutes to 20 hours.
[0091]
(4) Formation method 4
Moreover, when forming an electrical connection member, it is preferable to include the process of providing the
If comprised in this way, the connection resistance in each electrical connection location in the lower electrode of an organic EL element and TFT can be made lower resistance.
The method for forming the metallized portion is not particularly limited, but for example, it is preferable to employ a plating method, a vapor deposition method, or a sputtering method.
In addition, about the structure of a metallization part, it can be set as the content similar to 1st Embodiment.
[0092]
(5) Formation method 5
In addition, it is preferable to pattern an electrical connection member made of an amorphous conductive oxide by etching with an organic acid. Specifically, as shown in FIGS. 17A to 17G, a photolithography method is used to form a resist
By etching the
Even when the electrical connection member is made of an amorphous conductive oxide, it is also preferable to use a phosphoric acid-based etchant or a hydrochloric acid-based etchant in addition to the organic acid in order to increase the etching rate.
[0093]
Here, preferred organic acids include oxalic acid, acetic acid, citric acid, and the like. However, it is preferable to use oxalic acid and acetic acid because etching accuracy with respect to the amorphous conductive oxide is particularly excellent. Preferred is succinic acid.
In addition, it is preferable to use the organic acid as an etching solution after dissolving the organic acid in water, an alcohol-based solvent, or another polar solvent. By using the solvent in this way, the etching accuracy for the amorphous conductive oxide can be further improved.
In that case, the organic acid concentration is preferably set to a value in the range of 0.1 to 50% by weight. The reason for this is that when the organic acid concentration is less than 0.1% by weight, the etching rate for the amorphous conductive oxide may be remarkably reduced. On the other hand, when the organic acid concentration exceeds 50% by weight, This is because metal materials such as Al and Cr may be corroded.
Therefore, the organic acid concentration is more preferably set to a value within the range of 1 to 20% by weight, and further preferably set to a value within the range of 2 to 10% by weight.
[0094]
Moreover, although it does not restrict | limit especially also about etching temperature, It is preferable to set it as the temperature within the range of 20-100 degreeC. The reason for this is that when the etching temperature is less than 20 ° C., the etching rate for the amorphous conductive oxide may be remarkably reduced. On the other hand, when the etching temperature exceeds 100 ° C., a metal such as Al or Cr. This is because the material may be corroded.
Therefore, the etching temperature is more preferably set to a temperature within the range of 20 to 80 ° C, and further preferably set to a temperature within the range of 20 to 40 ° C.
[0095]
(3) Organic EL Element Formation Process As shown in FIGS. 14 and 15, after the
Here, the
Further, the
Further, the organic light-emitting
[0096]
(4) Sealing step and the like Further, for the sealing step, it is preferable that the organic EL element is formed and electrically connected to the TFT, and then fixed with a sealing member so as to cover the periphery thereof.
Further, it is preferable to further encapsulate a sealing gas between the sealing member and the organic EL element or the like.
Furthermore, after sealing, moisture contained in the organic light emitting medium, the interlayer insulating film, the gate insulating film, etc. may induce the generation of dark spots or the like in the organic EL element. The rate is preferably set to a value of 0.05% by weight or less.
In addition, when applying a DC voltage to the organic EL element, if a transparent electrode is set to +, the electrode is set to a polarity of −, and a voltage of 5 to 40 V is applied, light emission can be observed. It is also preferable to judge whether the organic EL element is formed or not.
[0097]
【The invention's effect】
According to the active drive type organic EL display device of the present invention, the electrical connecting member is made of an amorphous conductive oxide, so that the space between the lower electrode of the organic EL element and the drain region of the TFT can be easily achieved. Electrical connection with high connection reliability has become possible.
Moreover, according to the manufacturing method of the active drive type organic EL display device of the present invention, such an active drive type organic EL display device can be obtained efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an active drive organic EL display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a view showing a structural example of a lower electrode.
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of a thin film transistor (TFT).
FIG. 4 is a circuit diagram showing an electrical switch connection structure including a TFT.
FIG. 5 is a plan perspective view showing an electrical switch connection structure including a TFT.
FIG. 6 is a diagram showing an example of an X-ray diffraction chart of indium zinc oxide (IZO).
FIG. 7 is a view showing a modification (via hole) of the electrical connection member.
FIG. 8 is a view showing a modification (metallization) of the electrical connection member.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an active drive organic EL display device according to a second embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining a skew member.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an active drive organic EL display device according to a third embodiment.
FIG. 12 is a diagram for explaining a position adjustment layer of a TFT.
FIG. 13 is a diagram showing a part of a TFT forming process.
FIG. 14 is a manufacturing process diagram of an active drive organic EL display device according to the fourth embodiment (part 1);
FIG. 15 is a manufacturing process diagram of the active drive organic EL display device according to the fourth embodiment (No. 2).
FIG. 16 is a view showing a modification (integral molding) of the electrical connection member.
FIG. 17 is a diagram showing an etching process of an electrical connection member.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional active drive organic EL display device (No. 1).
FIG. 19 is a cross-sectional view of a conventional active drive organic EL display device (No. 2).
[Explanation of symbols]
10
13 Interlayer insulation film (flattening film)
14 Thin film transistor (TFT)
16
Claims (9)
前記有機ＥＬ素子における発光面側に、蛍光媒体およびカラーフィルタ、あるいはいずれか一方の色変換媒体が設けてあり、
前記有機ＥＬ素子と前記薄膜トランジスタとの間で、前記色変換媒体の側端の斜面上に非結晶性導電酸化物からなる電気接続部材を１０°〜８０°傾斜させて設けたこと、を特徴とするアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置。In an active drive organic EL display device comprising an organic EL element configured by sandwiching an organic light emitting medium between an upper electrode and a lower electrode, and a thin film transistor for controlling light emission of the organic EL element,
On the light emitting surface side of the organic EL element, a fluorescent medium and a color filter, or any one color conversion medium is provided,
Between the organic EL element and the thin film transistor, an electrical connection member made of an amorphous conductive oxide is provided on the slope of the side edge of the color conversion medium so as to be inclined by 10 ° to 80 °. Active drive type organic EL display device.
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