專利名稱：有機el顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機EL顯示裝置，尤其涉及具有頂部發(fā)射型有機EL 發(fā)光元件的有機EL顯示裝置。
背景技術(shù)：
有機EL顯示裝置包括所謂底部發(fā)射型和頂部發(fā)射型。底部發(fā)射 型有機EL顯示裝置以在構(gòu)成TFT基板的優(yōu)選玻璃基板的絕緣基板的 主面上依次層疊了作為第一電極或一個電極的透明電極(ITO等)、 通過施加電場來發(fā)光的多層有機膜(也稱為有機發(fā)光層)、作為第二 電極或另一個電極的反射性金屬電極的發(fā)光機構(gòu)來構(gòu)成有機EL元 件。呈矩陣狀地排列有多個該有機EL元件，并覆蓋這些層疊結(jié)構(gòu)而 設(shè)置有稱為密封盒的另 一基板或密封膜，使上述發(fā)光結(jié)構(gòu)與外部空氣 環(huán)境隔離。而且，例如以上述一個電極的透明電極為陽極、以另一個 電極的金屬電極為陰極，通過在兩者之間施加電場來對有機多層膜注 入載流子(電子和空穴)，從而該有機多層膜發(fā)光。從上述玻璃基板 側(cè)向外部射出該發(fā)光。而頂部發(fā)射型有機EL顯示裝置具有使上述的一個電極為具有反 射性的金屬電極、使另一個電極為ITO等透明電極、并通過在兩者之 間施加電場來使發(fā)光層發(fā)光從而從上述另一個電極側(cè)出射該發(fā)光的 結(jié)構(gòu)。頂部發(fā)射型具有上述絕緣基板上的驅(qū)動電路也可作為發(fā)光區(qū)域 來利用的特征。而且，在頂部發(fā)射型中，可使用優(yōu)選玻璃板的透明板 作為對應(yīng)于底部發(fā)射型中的密封盒的結(jié)構(gòu)。如圖5示出其中一例那樣，這種有機EL顯示裝置采用了由密封 基板81、元件基板82以及密封材料83進行密封的結(jié)構(gòu)。在此，圖5 是有機EL顯示裝置的一個例子的與光出射方向平行的方向的示意剖視圖。在該圖5的結(jié)構(gòu)中，在上述密封基板81的與元件基板82相對的 內(nèi)表面設(shè)置有凹槽81a,在該凹槽81a內(nèi)固定有干燥材料組合體84。 該干燥材料組合體84由干燥材料86和例如粘著劑等粘結(jié)部件87形 成，是利用該粘結(jié)部件87粘合于上述密封基板81上而進行保持的結(jié) 構(gòu)，其中，上述干燥材料86例如由CaO(氧化鈣)、Sr(鍶)等構(gòu)成。 該干燥材料組合體84和粘結(jié)部件87是透明的。另一方面，在元件基板82的主面、即與上述密封基板81相對并 形成了未圖示的TFT元件等的面上，配置有發(fā)光元件部85。該發(fā)光 元件部85是從元件基板82側(cè)依次層疊由反射性金屬膜構(gòu)成的下部電 極88、具有發(fā)光層的有機多層膜89以及透明的上部電極90的結(jié)構(gòu)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，干燥材料組合體84是為了阻止由上述有機多 層膜89的吸水引起的性能下降而裝入的。關(guān)于這種有機EL顯示裝置，在專利文獻l中公開了在頂部發(fā)射 型有機EL發(fā)光元件中與透明的上部電極相鄰接而配置有包含由氧化 釩等過渡金屬氧化物等構(gòu)成的無機材料的空穴注入層的結(jié)構(gòu)，另外， 在專利文獻2中公開了在底部發(fā)射型中使用ITO下部電極作為陽極、 使用反射性電極作為上部電極的結(jié)構(gòu)。專利文獻1:日本特開2005-32618號公報專利文獻2:日本特開平9-63771號公報發(fā)明內(nèi)容在這種頂部發(fā)射型有機EL顯示裝置中，提出有以上部電極為陰 極、以下部電極為陽極，對該下部電極使用反射率高的Al (鋁)，在 上述Al上層疊功函數(shù)較高的ITO膜、IZO膜的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，由于ITO膜、IZO膜的絕緣性低，因此需要對像素 分離進行限制，在為了應(yīng)對該問題而層疊的多層結(jié)構(gòu)的有機E L層、 上部電極的制造工藝中，在包含上述ITO膜、IZO膜的膜中產(chǎn)生異物 的吸附或污染，發(fā)現(xiàn)由這些引起的閾值電壓、發(fā)光開始電壓的變動、發(fā)生亮度不均等，并謀求其對策。本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述問題而閾值電壓、發(fā)光開始電壓長期穩(wěn)定、具有無亮度不均的優(yōu)良的發(fā)光特性的有機EL顯示裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下結(jié)構(gòu)在頂部發(fā)射型有機 EL顯示裝置中，由Al或Al合金構(gòu)成下部電極，在該下部電極上層疊由V20s層構(gòu)成的空穴注入層，在該V20s層的空穴注入層上配置空穴輸送層等多層結(jié)構(gòu)的有機EL層，進而層疊具有透光性且作為陰極 的上部電極。本發(fā)明通過采用與由Al或Al合金構(gòu)成并作為陽極的下部電極相 鄰接而層疊有由V20s層構(gòu)成的空穴注入層的結(jié)構(gòu)，能夠得到以下的 效果。(1) 由于從V20s層到有機層、電子注入層、上部電極可在真空 中連貫地形成，因此能夠使各層的接合部保持潔凈，因施加電壓而移 動的界面離子等較少，因此閣值的變化小。(2) 可實現(xiàn)閾值電壓、發(fā)光開始電壓長期穩(wěn)定、發(fā)光特性優(yōu)良 的長壽命的有機EL顯示裝置。(3) 能夠抑制亮度不均的發(fā)生。(4) 能夠抑制下部電極的光反射率的下降。


圖1是說明本發(fā)明的有機EL顯示裝置的一個實施例的概略結(jié)構(gòu) 的示意剖視圖。圖2是圖1的發(fā)光元件側(cè)的示意剖視圖。 圖3是有機EL層的示意放大剖視圖。圖4是說明本發(fā)明的有機EL顯示裝置的另 一 實施例的示意剖視圖。圖5是說明現(xiàn)有的有機EL顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
具體實施方式
以下，參照實施例的附圖來說明本發(fā)明的實施方式。 [實施例1]圖1至圖3是說明本發(fā)明的有機EL顯示裝置的一個實施例的概 略結(jié)構(gòu)的示意圖，圖1是與光出射方向平行的方向的剖視圖，圖2是 圖1的元件基板的剖視圖，圖3是有機EL層的放大剖視圖。在圖1 至圖3中，標號1是密封基板，2是元件基板，3是密封材料，4是干 燥材料，5是發(fā)光元件部，51是有機EL層，52是具有反射特性的下 部電極，53是具有透光性的上部電極，54是防波堤狀的堤，6是V20s 層，7是密封空間。上述密封基板1由具有透光性的例如玻璃材料構(gòu)成，具體而言， 經(jīng)由密封材料3與后述的元件基板2接合，將由這兩塊基板l、 2以 及密封材料3所圍成的區(qū)域作為密封空間7。上述密封基板1為在內(nèi) 表面la保持透明的干燥材料4而收容密封空間7內(nèi)的水分的結(jié)構(gòu)。 另外，與上述密封基板1接合的元件基板2在與上述密封基板1相對 的部位具有發(fā)光元件部5。如圖2示出一例的詳細情況，該元件基板2是在主面上成膜了氮 化硅SiN膜21、氧化硅Si02膜22的優(yōu)選透明的玻璃的基板，是作為 上述TFT基板的基板。在該氧化硅Si02膜22上的開關(guān)元件區(qū)域圖案 形成有半導(dǎo)體膜23。覆蓋半導(dǎo)體膜23形成柵極絕緣膜24，在柵極絕 緣膜24上圖案形成柵極25,進而覆蓋其上成膜有絕緣性的平坦化膜關(guān)間布線、信號布線、漏極布線)，另外，布線28表示源電極且為 開關(guān)元件間的布線兼屏蔽部件(開關(guān)間布線兼屏蔽部件)，通過貫通 平坦化膜26和柵極絕緣膜24的接觸孔與半導(dǎo)體膜23相連接。覆蓋 開關(guān)間布線27和開關(guān)間布線兼屏蔽部件28而成膜有絕緣膜29。 30 是TFT基板。在該TFT基板30上分別配置有下部電極52、 V20s層6、包含該 ￥205層6的多層結(jié)構(gòu)的有機EL膜51、上部電極53以及像素分離突起的堤54。首先，由Al或Al合金構(gòu)成并作為像素電極的平板狀下部電極52 使其一端側(cè)52a通過設(shè)置在上述絕緣膜29上的接觸孔而與開關(guān)間布 線兼屏蔽部件28相連接，使另 一端側(cè)52b向相鄰接的TFT元件(未 圖示) 一側(cè)延伸配置。該下部電極52構(gòu)成上述發(fā)光元件部5的一部 分，并作為陽極發(fā)揮作用。覆蓋該下部電極52的一部分而層疊有防波堤狀的堤54。該提54 是由例如氧化硅膜、氮化硅膜等無機絕緣材料構(gòu)成，配置為覆蓋上述 下部電極52的除去中央部分52c的上述一端側(cè)52a和另一端側(cè)52b 的前端部分。由該提54所劃分的下部電極52的與中央部分52c相對 應(yīng)的發(fā)光部分形成發(fā)光區(qū)域8。該發(fā)光區(qū)域8由堤54進行分離。另一方面，覆蓋上述下部電極52的由上述堤54所劃分的表面暴 露的上述中央部分52c部分而配置有上述￥205層6。該V20s層6越 過上述堤54并被公共配置至未圖示的相鄰接的像素單位。該￥205層6能夠通過蒸鍍來形成，其膜厚在lnm 30nm實用性 高。而且，若膜厚為5nm 10nm，則效果更佳。該膜厚不足lnm時， 有可能下部電極不能作為陽極發(fā)揮作用，而且當超出30nm時，有可 能產(chǎn)生反射特性和導(dǎo)通特性的下降。另外，在由Al或Al合金構(gòu)成的下部電極52上附著了 V20s層6 的結(jié)構(gòu)中，具有閾值電壓有稍微增加Al和V205的功函數(shù)之差的程度 的趨勢。但是，具有閾值電壓的隨時間的變化較少，結(jié)果容易進行控 制的特征。覆蓋該￥205層6，分別層疊將該V20s層6作為空穴注入層的有 機EL層51和作為公共電極的由IZO膜構(gòu)成的透光性的上部電極53。 該上部電極53作為陰極發(fā)揮作用。在此，從上述V20s層6到上部電極53的形成在真空中連貫地進 行，能夠不暴露于空氣地進行實施。上述可連貫地形成不言而喻可避免異物的附著，不會污染界面， 因此能夠避免發(fā)光開始電壓的上升，有助于長壽命化。圖3示出將上述￥205層6作為空穴注入層的有機EL層51的一 個例子的詳細情況。圖3所示的有機EL層51與下部電極52相鄰接 而配置有V205層6作為空穴注入層，在其上依次分別層疊有空穴輸 送層51a、發(fā)光層51b、電子輸送層51c、電子注入層51d,在最上層 形成上部電極53作為公共電極。在上述結(jié)構(gòu)中，上述上部電極53為具有透光性的結(jié)構(gòu)并作為陰 極發(fā)揮作用，像素電極的下部電極52具有反射特性并作為陽極發(fā)揮 作用。上述上部電極53為具有透光性的結(jié)構(gòu)并作為陰極發(fā)揮作用，但 替代上述的IZO,也可以是其他的透明導(dǎo)電物質(zhì)。另外，該上部電極成。另一方面，下部電極52也可以為了提高特性而不是A1單體，而 使用例如A1/Nd合金、Al/Si合金等的Al合金。另外，也能夠應(yīng)用其 他反射特性高的金屬。當在作為陰極的透明的上部電極53和作為陽極的下部電極52之 間施加了預(yù)定的電壓時，發(fā)光層51b使用以所需的顏色進行發(fā)光的材 料。作為發(fā)光層51b的材料能夠使用以下材料即，作為用于紅色發(fā) 光，例如發(fā)光層使用在Alq3 (三(8-羥基喹啉)鋁)中分散了 DCM-1(4- ( 二氰基亞曱基)-2-曱基-6-(對二曱基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃) 的材料，作為用于綠色發(fā)光，例如使用Alq3、 Bebq、用喹吖啶酮摻 雜的Alq3,作為用于藍色發(fā)光，例如使用由DPVBi ( 4,4，-雙(2，2-二 苯基乙烯基)聯(lián)苯)、或由DPVBi和BCzVBi ( 4，4，-雙(2-口卡峻亞乙 烯基)聯(lián)苯)構(gòu)成的材料、或者使用以二苯乙烯基丙炔衍生物為主料 并以二苯乙烯基胺衍生物為輔料而摻雜的材料。另外，在各個發(fā)光層51b中，空穴輸送層51a能使用a-NPD(N，N，-(a-萘基)-N,N，-二苯基1，1,-聯(lián)苯基-4,4，-二胺)、三苯基二胺衍 生物TPD (N,N，-雙(3-曱基苯基)1，1，-聯(lián)苯基-4,4，-二胺)，電子輸送層51c能使用Alq3。進而，除了上述低分子類材料以外，還能使用聚 合物類材料。在具有這種結(jié)構(gòu)的有機EL層51的有機EL元件中，當對作為陽 極的下部電極52和作為陰極的上部電極53連4妄直流電源，并在兩個 電極之間施加直流電壓時，從下部電纟及52注入的空穴和乂人上部電招^ 53注入的電子分別到達發(fā)光層，產(chǎn)生電子-空穴的復(fù)合，產(chǎn)生預(yù)定的 波長的發(fā)光。[實施例2]圖4是說明本發(fā)明的有機EL顯示裝置的另一實施例的概略結(jié)構(gòu) 的發(fā)光元件側(cè)的示意剖視圖，對與上述圖中相同的部分標記相同的標 號。在圖4所示的實施例2中，其特征為具有由堤54按每個像素單 位劃分了包含V20s層6的有機EL層51的結(jié)構(gòu)。其他結(jié)構(gòu)與圖1~ 圖3相同。
權(quán)利要求
1.一種有機EL顯示裝置，包括配置在元件基板的主面上的由Al或Al合金構(gòu)成的下部電極、配置在該下部電極上的多層結(jié)構(gòu)的有機EL層、配置在該有機EL層的上層的透光性上部電極、以及與上述元件基板相對配置的密封基板，從上述上部電極側(cè)射出光，該有機EL顯示裝置的特征在于上述多層結(jié)構(gòu)的有機EL層為與上述下部電極相鄰接而具有由V2O5層構(gòu)成的空穴注入層的結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機EL顯示裝置，其特征在于 上述￥205層的膜厚為lnm 30nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機EL顯示裝置，其特征在于 上述有機EL層具有在上述空穴注入層上依次層疊有空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層、電子注入層的結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 3的任一項所述的有機EL顯示裝置，其特 征在于上述下部電極為陽極，上述上部電極為陰極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項所述的有機EL顯示裝置，其特 征在于上述下部電極按像素單位而被分離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 5的任一項所述的有機EL顯示裝置，其特 征在于上述有機EL層包括發(fā)光層，上述發(fā)光層在使像素電極間絕緣的 絕緣膜上被分離。
全文摘要
本發(fā)明提供一種頂部發(fā)射型有機EL顯示裝置，其能夠抑制閾值電壓、發(fā)光開始電壓的變動和亮度不均的發(fā)生。該有機EL顯示裝置包括配置在元件基板(2)的主面上的下部電極(52)、配置在該下部電極(52)上的多層結(jié)構(gòu)的有機EL層(51)、配置在該有機EL層(51)上的透光性的上部電極(53)，將上述有機EL層(51)的與上述下部電極(52)相鄰接的層取為由V₂O₅層(6)構(gòu)成的空穴注入層。
文檔編號H01L27/32GK101257095SQ200810082609
公開日2008年9月3日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者松浦利幸, 清水政男, 田中政博, 荒谷介和 申請人:株式會社日立顯示器