有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法
【課題】前面発光構造において、下部電極であるアノードを単一の金属層で形成することができる有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】基板３００と、基板３００上に位置しかつ金属を含むアノード３８０と、アノード３８０上に位置する金属フッ化膜３８５と、金属フッ化膜３８５上に位置しかつ少なくとも有機発光層を含む有機膜層４００と、有機膜層４００上に位置するカソード４１０とを含む有機電界発光素子が提供される。
【解決手段】基板３００と、基板３００上に位置しかつ金属を含むアノード３８０と、アノード３８０上に位置する金属フッ化膜３８５と、金属フッ化膜３８５上に位置しかつ少なくとも有機発光層を含む有機膜層４００と、有機膜層４００上に位置するカソード４１０とを含む有機電界発光素子が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法に関し、より詳細には、前面発光構造において、下部電極であるアノードを単一の金属層で形成することができる有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（cathode ray tube）のような従来の表示素子の短所を解決するものとして、液晶表示装置（liquid crystal display device）、有機電界発光装置（organic electroluminescence device）またはＰＤＰ（Plasma Display Panel）などのような平板型表示装置（flat panel display device）が注目されている。
【０００３】
上記液晶表示装置は、自発光素子でなく、受光素子であるから、コントラスト、視野角および大面積化などに限界がある。また、ＰＤＰは、自発光素子ではあるが、他の平板型表示装置に比べて、重さが重くて、消費電力が高いだけでなく、製造方法が複雑であるという問題点がある。
【０００４】
一方、有機電界発光装置は、自発光素子であるから、視野角、コントラストなどに優れており、バックライトが不要なので、軽量および薄形化が可能であり、かつ消費電力の側面においても有利である。また、直流の低電圧駆動が可能であり、応答速度が速く、全て固体であるため、外部衝撃に強く、また、使用温度範囲も広いだけでなく、製造方法が単純であり、かつ安価であるという長所を有する。
【０００５】
図１は、従来の有機電界発光素子を示す断面図である。図１を参照すると、従来の有機電界発光素子では、プラスチックまたは絶縁ガラスからなる基板１００上にバッファ層１１０が形成され、バッファ層１１０上に半導体層１２０が形成される。また、半導体層１２０上にはゲート絶縁膜１３０が形成される。
【０００６】
次に、ゲート絶縁膜１３０上に、半導体層１２０領域の一部に対応するようにゲート電極１４０が形成され、ゲート電極１４０上には層間絶縁膜１５０が形成される。
【０００７】
その後、従来の有機電界発光素子では、層間絶縁膜１５０およびゲート絶縁膜１３０をエッチングしてコンタクトホールが形成され、層間絶縁膜１５０上にソースおよびドレイン電極１６１、１６２が形成される。また、ソースおよびドレイン電極１６１、１６２は、コンタクトホールを介して半導体層１２０に連結される。
【０００８】
次に、従来の有機電界発光素子では、基板１００上に平坦化膜１７０が形成される。また、平坦化膜１７０がエッチングされることにより、ソースおよびドレイン電極１６１、１６２のいずれか一方に連結されるビアホールが形成され、平坦化膜１７０上に、反射膜１８０を含むアノード１８５が形成される。この際、反射膜１８０としては、Ａｌ、Ａｇまたはこれらの合金を使用することができ、アノード１８５としては、ＩＴＯまたはＩＺＯを使用することができる。
【０００９】
アノード１８５は、コンタクトホールを介してソースおよびドレイン電極１６１、１６２のいずれか一方に連結される。
【００１０】
その後、従来の有機電界発光素子では、基板１００上に画素定義膜１９０が形成され、画素定義膜１９０がエッチングされることにより、アノード１８５が露出される。次に、従来の有機電界発光素子では、露出されたアノード１８５上に有機膜層２００が形成される。ここで、有機膜層２００は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層をさらに含むことができる。
【００１１】
その後、従来の有機電界発光素子では基板１００の全面にカソード２１０が形成され、従来の有機電界発光素子が完成する。
【００１２】
従来の有機電界発光素子のアノードは、メタルからなる反射膜と、反射膜の上部に透明導電膜とが積層されている構造である。上記のような構造では、下部の反射膜が光を反射させる役割を果たし、上部の透明導電膜が正孔の注入障壁を減少させる役割を果たす。
【００１３】
【特許文献１】韓国特許公開２００４−００６６７２４号
【特許文献２】韓国特許公開２００３−０００１７３５号
【特許文献３】特開２００４−２４１３６０号公報
【特許文献４】特開２００３−０７７６８１号公報
【特許文献５】特開２００２−２７０３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の有機電界発光素子では、反射膜と透明導電膜との間の界面での相互作用による暗点発生と、上部の透明導電膜が有する屈折率に起因して発光された光の放出量が減少するという問題点がある。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、前面発光構造において、下部電極であるアノードを単一の金属層で形成することが可能な、新規かつ改良された有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、基板と、上記基板上に位置し、かつ金属を含むアノードと、上記アノード上に位置する金属フッ化膜と、上記金属フッ化膜上に位置し、かつ少なくとも有機発光層を含む有機膜層と、上記有機膜層上に位置するカソードとを含む有機電界発光素子が提供される。
【００１７】
また、上記アノードは、ソースおよびドレイン電極のいずれか一方とオーミック接触する補助電極層をさらに含むとしてもよい。
【００１８】
また、上記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【００１９】
また、上記金属は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【００２０】
また、上記アノードは、５００〜２０００Åの厚さで形成されるとしてもよい。
【００２１】
また、上記金属フッ化膜は、１〜１．５ｎｍの厚さで形成されるとしてもよい。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、基板を用意する段階と、上記基板上にアノードを形成する段階と、上記アノードを表面処理して、金属フッ化膜を形成する段階と、上記金属フッ化膜上に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成する段階と、上記有機膜層上にカソードを形成する段階とを含む有機電界発光素子の製造方法が提供される。
【００２３】
また、上記アノードを形成する前に、ソースおよびドレイン電極とオーミック接触する補助電極層を形成する段階をさらに含むとしてもよい。
【００２４】
また、上記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【００２５】
また、上記表面処理は、プラズマ法を使用するとしてもよい。
【００２６】
また、上記プラズマ法は、ＣＦ３またはＳＦ６をソースとして使用するとしてもよい。
【００２７】
また、上記アノードは、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、前面発光構造において、アノードを単一の金属層で形成することが可能となるので、発光効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３０】
（第１の実施形態）
図２〜図４は、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【００３１】
図２を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子は、基板３００を備える（すなわち、基板３００が用意される。）。ここで、基板３００は、例えば、絶縁ガラス、導電性基板またはプラスチックとすることができる。以下、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子がどのようにして形成されるかについて、説明する。
【００３２】
基板３００上には、バッファ層３１０が形成される。ここで、バッファ層３１０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。バッファ層３１０上には、半導体層３２０が形成される。ここで、半導体層３２０は、例えば、非晶質シリコンまたは非晶質シリコンを結晶化した多結晶シリコンとすることができる。
【００３３】
次に、基板３００の全面には、ゲート絶縁膜３３０が形成される。ここで、ゲート絶縁膜３３０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００３４】
次に、ゲート絶縁膜３３０上には、半導体層３２０領域の一部に対応するようにゲート電極３４０が形成される。ここで、ゲート電極３４０は、例えば、Ａｌ、ＣｕまたはＣｒなどを使用することができる。さらに、基板３００の全面には、層間絶縁膜３５０が形成される。ここで、層間絶縁膜３５０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００３５】
その後、層間絶縁膜３５０およびゲート絶縁膜３３０がエッチングされることにより、半導体層３２０を露出させるコンタクトホール３５１、３５２が形成される。次に、層間絶縁膜３５０上にソースおよびドレイン電極３６１、３６２が形成される。ここで、ソースおよびドレイン電極３６１、３６２は、例えば、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、ＰｄまたはＡｇよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。また、ソースおよびドレイン電極３６１、３６２は、コンタクトホール３５１、３５２を介して半導体層３２０に連結される。
【００３６】
図３を参照すると、その後、基板３００の全面に平坦化膜３７０が形成される。ここで、平坦化膜３７０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide)resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された１つの物質を使用して形成することができる。
【００３７】
また、平坦化膜３７０は、ソースおよびドレイン電極３６１、３６２のいずれか一方を露出させるビアホール３７１を備えることができる。
【００３８】
その後、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性がある導電物質を用いてアノード３８０が形成される。これは、従来、前面発光構造を採択する場合において、アノード電極が反射膜を含む透明導電性酸化膜である２層構造で形成されることによって、工程が複雑となり、アノード電極の形成物質が制限されるという短所があるからである。
【００３９】
したがって、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性がある導電物質でアノードを形成することによって、透明導電性膜の必要性が除去される。
【００４０】
このとき、反射特性がある導電物質は、金属が好ましく、例えば、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。また、アノード３８０は、基板３００上に導電物質を積層しパターニングすることによって形成することができる。
【００４１】
また、アノード３８０は、例えば、スパッタリングを使用して形成することが好ましい。また、アノード３８０は、適切な反射特性を示すことができるように、例えば、５００〜２０００Å以上の厚さを有するように形成することが好ましい。ここで、アノード３８０の厚さが５００Åより小さい場合には、適切な反射特性を示すことが難しく、また、アノード３８０の厚さが２０００Åより大きい場合には、膜ストレスが大きくなって、後続してアノード３８０の上部に積層される有機膜または下部の平坦化膜との接着力が低下する。
【００４２】
ここで、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードを使用することによって、アノードとして作用し得る仕事関数条件を満足することができなくなる場合がある。
【００４３】
したがって、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードの仕事関数を高めるために、アノードの上部に表面処理を行う。ここで、アノード３８０の表面処理は、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことが好ましい。
【００４４】
例えば、アノード３８０にフッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行う場合には、アノード３８０の表面に金属フッ化膜３８５が形成される。ここで、金属フッ化膜３８５をなす分子は、金属とフッ素とが共有結合して、双極子モーメントを有するようになる。このとき、双極子モーメントは、正極から負極への方向性を有するようになり、これにより、正孔の注入障壁を効果的に低減することができる。双極子モーメントが大きい物質には、例えば、フッ素があり、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６をプラズマ法のソースとして使用することができる。なお、プラズマ法のソースとして使用する物質が、フッ素に限られないことは、言うまでもない。
【００４５】
ここで、金属フッ化膜３８５の厚さは、例えば、１〜１．５ｎｍの厚さで形成することが好ましい。金属フッ化膜３８５の厚さが１ｎｍ以下の場合、注入された電荷がトンネリングをすることができない。また、１．５ｎｍ以上の場合、注入された電荷がトンネリングをすることはできるが、駆動電圧が上昇してしまうという問題点が発生する。
【００４６】
したがって、アノード３８０上に、双極子モーメントが大きい、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ処理を行う場合に、アノードと正孔注入層との間に存在する正孔の注入障壁を減少させることができ、正孔の移動を容易に行わせることができる。
【００４７】
上記のように、アノード３８０に対して、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００４８】
図４を参照すると、その後、基板３００の全面に画素定義膜３９０が形成される。画素定義膜３９０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide) resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された少なくとも１つの物質を使用して形成することができる。また、このとき、アノード３８０を露出させる開口部が形成される。
【００４９】
次に、画素定義膜３９０の開口部により露出されたアノード３８０上に有機膜層４００が形成される。有機膜層４００は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層または電子注入層をさらに含むことができる。
【００５０】
次に、基板３００の全面にカソード４１０が形成される。ここで、カソード４１０は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、ＣａまたはＣｒよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。
【００５１】
本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子は、上述したようにして形成され、製造される。
【００５２】
本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子は、上述したように、アノード３８０に、例えば、フッ素を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子について説明する。図５〜図７は、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【００５４】
図５を参照すると、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、基板５００を備える（すなわち、基板５００が用意される。）。ここで、基板５００は、例えば、絶縁ガラス、導電性基板またはプラスチックとすることができる。以下、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子がどのようにして形成されるかについて、説明する。
【００５５】
基板５００上にはバッファ層５１０が形成される。ここで、バッファ層５１０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。バッファ層５１０上には半導体層５２０が形成される。ここで、半導体層５２０は、例えば、非晶質シリコンまたは非晶質シリコンを結晶化した多結晶シリコンとすることができる。
【００５６】
次に、基板５００の全面にはゲート絶縁膜５３０が形成される。ここで、ゲート絶縁膜５３０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００５７】
次に、ゲート絶縁膜５３０上には、半導体層５２０領域の一部に対応するようにゲート電極５４０が形成される。ここで、ゲート電極５４０は、例えば、Ａｌ、ＣｕまたはＣｒなどを使用することができる。基板５００の全面には層間絶縁膜５５０が形成される。ここで、層間絶縁膜５５０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００５８】
その後、層間絶縁膜５５０およびゲート絶縁膜５３０がエッチングされることにより、半導体層５２０を露出させるコンタクトホール５５１、５５２が形成される。次に、層間絶縁膜５５０上にはソースおよびドレイン電極５６１、５６２が形成される。ここで、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２は、例えば、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、ＰｄまたはＡｇよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。また、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２は、コンタクトホール５５１、５５２を介して半導体層５２０に連結される。
【００５９】
図６を参照すると、その後、基板５００の全面には平坦化膜５７０が形成される。ここで、平坦化膜５７０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide) resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された少なくとも１つの物質を使用して形成することができる。
【００６０】
また、平坦化膜５７０は、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２のいずれか一方を露出させるビアホール５７１を備えることができる。
【００６１】
次に、平坦化膜５７０上には、透明導電物質が積層された後、パターニングされることにより、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２のいずれか一方にオーミック接触するように補助電極層５７５が形成される。これにより、後続して形成されるアノードとソースおよびドレイン電極５６１、５６２との接触特性を向上させることができる。このとき、補助電極層５７５は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯまたはＺｎＯよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用して形成する。
【００６２】
その後、補助電極層５７５上に導電物質を積層しパターニングして、アノード５８０を形成する。ここで、アノード５８０は、反射特性がある導電物質として金属が好ましく、例えば、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用することができる。
【００６３】
ここで、アノード５８０は、例えば、スパッタリングを使用して形成することが好ましい。また、アノード５８０は、適切な反射特性を示すことができるように、例えば、５００〜２０００Å以上の厚さを有するように形成することが好ましい。アノード５８０の厚さが５００Åより小さい場合には、適切な反射特性を示すことが難しい。また、アノード５８０の厚さが２０００Åより大きい場合には、膜ストレスが大きくなり、後続してアノード５８０の上部に積層される有機膜または下部の平坦化膜との接着力が低下するからである。
【００６４】
ここで、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードを使用することによって、アノードとして作用し得る仕事関数条件を満足することができなくなる場合がある。
【００６５】
したがって、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードの仕事関数を高めるために、アノードの上部に表面処理を行う。
【００６６】
このとき、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子と同様に、アノード５８０の表面処理は、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことが好ましい。
【００６７】
アノード５８０に、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行う場合には、アノード５８０の表面に金属フッ化膜５８５が形成される。ここで、金属フッ化膜５８５をなす分子は、金属とフッ素とが共有結合して、双極子モーメントを有するようになる。このとき、双極子モーメントは、正極から負極への方向性を有するようになり、これにより、正孔の注入障壁を効果的に低減することができる。双極子モーメントが大きい物質には、例えば、フッ素があり、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６をプラズマ法のソースとして使用することができる。なお、プラズマ法のソースとして使用する物質は、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子と同様にフッ素に限られないことは、言うまでもない。
【００６８】
ここで、金属フッ化膜５８５の厚さは、例えば、１〜１．５ｎｍの厚さで形成することが好ましい。金属フッ化膜５８５の厚さが１ｎｍ以下の場合、注入された電荷がトンネリングをすることができず、また、１．５ｎｍ以上の場合には、注入された電荷がトンネリングをすることができるが、駆動電圧が上昇してしまうという問題点が発生する。
【００６９】
したがって、アノード５８０上に、双極子モーメントが大きい、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ処理を行うするようになる場合に、アノードと正孔注入層との間に存在する正孔の注入障壁を減少させることができ、正孔の移動を容易に行わせることができる。
【００７０】
上記のように、アノード５８０に対して、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００７１】
図７を参照すると、その後、基板５００の全面には画素定義膜５９０が形成される。ここで、画素定義膜５９０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide) resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された少なくとも１つの物質を使用して形成することができる。また、このとき、アノード５８０を露出させる開口部が形成される。
【００７２】
次に、画素定義膜５９０の開口部により露出されたアノード５８０上に有機膜層６００が形成される。ここで、有機膜層６００は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層または電子注入層をさらに含むことができる。
【００７３】
次に、基板５００の全面にはカソード６１０が形成される。カソード６１０は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、ＣａまたはＣｒよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。
【００７４】
本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、上述したようにして形成され、製造される。
【００７５】
本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、上記のように、アノード５８０に、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００７６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】従来の有機電界発光素子を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
３００ 基板
３１０ バッファ層
３２０ 半導体層
３３０ ゲート絶縁膜
３４０ ゲート電極
３５０ 層間絶縁膜
３５１、３５２ コンタクトホール
３６１、３６２ ソースおよびドレイン電極
３７０ 平坦化膜
３８０ アノード
３８５ 金属フッ化膜
３９０ 画素定義膜
４００ 有機膜層
４１０ カソード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法に関し、より詳細には、前面発光構造において、下部電極であるアノードを単一の金属層で形成することができる有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（cathode ray tube）のような従来の表示素子の短所を解決するものとして、液晶表示装置（liquid crystal display device）、有機電界発光装置（organic electroluminescence device）またはＰＤＰ（Plasma Display Panel）などのような平板型表示装置（flat panel display device）が注目されている。
【０００３】
上記液晶表示装置は、自発光素子でなく、受光素子であるから、コントラスト、視野角および大面積化などに限界がある。また、ＰＤＰは、自発光素子ではあるが、他の平板型表示装置に比べて、重さが重くて、消費電力が高いだけでなく、製造方法が複雑であるという問題点がある。
【０００４】
一方、有機電界発光装置は、自発光素子であるから、視野角、コントラストなどに優れており、バックライトが不要なので、軽量および薄形化が可能であり、かつ消費電力の側面においても有利である。また、直流の低電圧駆動が可能であり、応答速度が速く、全て固体であるため、外部衝撃に強く、また、使用温度範囲も広いだけでなく、製造方法が単純であり、かつ安価であるという長所を有する。
【０００５】
図１は、従来の有機電界発光素子を示す断面図である。図１を参照すると、従来の有機電界発光素子では、プラスチックまたは絶縁ガラスからなる基板１００上にバッファ層１１０が形成され、バッファ層１１０上に半導体層１２０が形成される。また、半導体層１２０上にはゲート絶縁膜１３０が形成される。
【０００６】
次に、ゲート絶縁膜１３０上に、半導体層１２０領域の一部に対応するようにゲート電極１４０が形成され、ゲート電極１４０上には層間絶縁膜１５０が形成される。
【０００７】
その後、従来の有機電界発光素子では、層間絶縁膜１５０およびゲート絶縁膜１３０をエッチングしてコンタクトホールが形成され、層間絶縁膜１５０上にソースおよびドレイン電極１６１、１６２が形成される。また、ソースおよびドレイン電極１６１、１６２は、コンタクトホールを介して半導体層１２０に連結される。
【０００８】
次に、従来の有機電界発光素子では、基板１００上に平坦化膜１７０が形成される。また、平坦化膜１７０がエッチングされることにより、ソースおよびドレイン電極１６１、１６２のいずれか一方に連結されるビアホールが形成され、平坦化膜１７０上に、反射膜１８０を含むアノード１８５が形成される。この際、反射膜１８０としては、Ａｌ、Ａｇまたはこれらの合金を使用することができ、アノード１８５としては、ＩＴＯまたはＩＺＯを使用することができる。
【０００９】
アノード１８５は、コンタクトホールを介してソースおよびドレイン電極１６１、１６２のいずれか一方に連結される。
【００１０】
その後、従来の有機電界発光素子では、基板１００上に画素定義膜１９０が形成され、画素定義膜１９０がエッチングされることにより、アノード１８５が露出される。次に、従来の有機電界発光素子では、露出されたアノード１８５上に有機膜層２００が形成される。ここで、有機膜層２００は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層をさらに含むことができる。
【００１１】
その後、従来の有機電界発光素子では基板１００の全面にカソード２１０が形成され、従来の有機電界発光素子が完成する。
【００１２】
従来の有機電界発光素子のアノードは、メタルからなる反射膜と、反射膜の上部に透明導電膜とが積層されている構造である。上記のような構造では、下部の反射膜が光を反射させる役割を果たし、上部の透明導電膜が正孔の注入障壁を減少させる役割を果たす。
【００１３】
【特許文献１】韓国特許公開２００４−００６６７２４号
【特許文献２】韓国特許公開２００３−０００１７３５号
【特許文献３】特開２００４−２４１３６０号公報
【特許文献４】特開２００３−０７７６８１号公報
【特許文献５】特開２００２−２７０３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の有機電界発光素子では、反射膜と透明導電膜との間の界面での相互作用による暗点発生と、上部の透明導電膜が有する屈折率に起因して発光された光の放出量が減少するという問題点がある。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、前面発光構造において、下部電極であるアノードを単一の金属層で形成することが可能な、新規かつ改良された有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、基板と、上記基板上に位置し、かつ金属を含むアノードと、上記アノード上に位置する金属フッ化膜と、上記金属フッ化膜上に位置し、かつ少なくとも有機発光層を含む有機膜層と、上記有機膜層上に位置するカソードとを含む有機電界発光素子が提供される。
【００１７】
また、上記アノードは、ソースおよびドレイン電極のいずれか一方とオーミック接触する補助電極層をさらに含むとしてもよい。
【００１８】
また、上記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【００１９】
また、上記金属は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【００２０】
また、上記アノードは、５００〜２０００Åの厚さで形成されるとしてもよい。
【００２１】
また、上記金属フッ化膜は、１〜１．５ｎｍの厚さで形成されるとしてもよい。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、基板を用意する段階と、上記基板上にアノードを形成する段階と、上記アノードを表面処理して、金属フッ化膜を形成する段階と、上記金属フッ化膜上に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成する段階と、上記有機膜層上にカソードを形成する段階とを含む有機電界発光素子の製造方法が提供される。
【００２３】
また、上記アノードを形成する前に、ソースおよびドレイン電極とオーミック接触する補助電極層を形成する段階をさらに含むとしてもよい。
【００２４】
また、上記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【００２５】
また、上記表面処理は、プラズマ法を使用するとしてもよい。
【００２６】
また、上記プラズマ法は、ＣＦ３またはＳＦ６をソースとして使用するとしてもよい。
【００２７】
また、上記アノードは、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用するとしてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、前面発光構造において、アノードを単一の金属層で形成することが可能となるので、発光効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３０】
（第１の実施形態）
図２〜図４は、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【００３１】
図２を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子は、基板３００を備える（すなわち、基板３００が用意される。）。ここで、基板３００は、例えば、絶縁ガラス、導電性基板またはプラスチックとすることができる。以下、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子がどのようにして形成されるかについて、説明する。
【００３２】
基板３００上には、バッファ層３１０が形成される。ここで、バッファ層３１０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。バッファ層３１０上には、半導体層３２０が形成される。ここで、半導体層３２０は、例えば、非晶質シリコンまたは非晶質シリコンを結晶化した多結晶シリコンとすることができる。
【００３３】
次に、基板３００の全面には、ゲート絶縁膜３３０が形成される。ここで、ゲート絶縁膜３３０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００３４】
次に、ゲート絶縁膜３３０上には、半導体層３２０領域の一部に対応するようにゲート電極３４０が形成される。ここで、ゲート電極３４０は、例えば、Ａｌ、ＣｕまたはＣｒなどを使用することができる。さらに、基板３００の全面には、層間絶縁膜３５０が形成される。ここで、層間絶縁膜３５０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００３５】
その後、層間絶縁膜３５０およびゲート絶縁膜３３０がエッチングされることにより、半導体層３２０を露出させるコンタクトホール３５１、３５２が形成される。次に、層間絶縁膜３５０上にソースおよびドレイン電極３６１、３６２が形成される。ここで、ソースおよびドレイン電極３６１、３６２は、例えば、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、ＰｄまたはＡｇよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。また、ソースおよびドレイン電極３６１、３６２は、コンタクトホール３５１、３５２を介して半導体層３２０に連結される。
【００３６】
図３を参照すると、その後、基板３００の全面に平坦化膜３７０が形成される。ここで、平坦化膜３７０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide)resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された１つの物質を使用して形成することができる。
【００３７】
また、平坦化膜３７０は、ソースおよびドレイン電極３６１、３６２のいずれか一方を露出させるビアホール３７１を備えることができる。
【００３８】
その後、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性がある導電物質を用いてアノード３８０が形成される。これは、従来、前面発光構造を採択する場合において、アノード電極が反射膜を含む透明導電性酸化膜である２層構造で形成されることによって、工程が複雑となり、アノード電極の形成物質が制限されるという短所があるからである。
【００３９】
したがって、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性がある導電物質でアノードを形成することによって、透明導電性膜の必要性が除去される。
【００４０】
このとき、反射特性がある導電物質は、金属が好ましく、例えば、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。また、アノード３８０は、基板３００上に導電物質を積層しパターニングすることによって形成することができる。
【００４１】
また、アノード３８０は、例えば、スパッタリングを使用して形成することが好ましい。また、アノード３８０は、適切な反射特性を示すことができるように、例えば、５００〜２０００Å以上の厚さを有するように形成することが好ましい。ここで、アノード３８０の厚さが５００Åより小さい場合には、適切な反射特性を示すことが難しく、また、アノード３８０の厚さが２０００Åより大きい場合には、膜ストレスが大きくなって、後続してアノード３８０の上部に積層される有機膜または下部の平坦化膜との接着力が低下する。
【００４２】
ここで、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードを使用することによって、アノードとして作用し得る仕事関数条件を満足することができなくなる場合がある。
【００４３】
したがって、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードの仕事関数を高めるために、アノードの上部に表面処理を行う。ここで、アノード３８０の表面処理は、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことが好ましい。
【００４４】
例えば、アノード３８０にフッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行う場合には、アノード３８０の表面に金属フッ化膜３８５が形成される。ここで、金属フッ化膜３８５をなす分子は、金属とフッ素とが共有結合して、双極子モーメントを有するようになる。このとき、双極子モーメントは、正極から負極への方向性を有するようになり、これにより、正孔の注入障壁を効果的に低減することができる。双極子モーメントが大きい物質には、例えば、フッ素があり、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６をプラズマ法のソースとして使用することができる。なお、プラズマ法のソースとして使用する物質が、フッ素に限られないことは、言うまでもない。
【００４５】
ここで、金属フッ化膜３８５の厚さは、例えば、１〜１．５ｎｍの厚さで形成することが好ましい。金属フッ化膜３８５の厚さが１ｎｍ以下の場合、注入された電荷がトンネリングをすることができない。また、１．５ｎｍ以上の場合、注入された電荷がトンネリングをすることはできるが、駆動電圧が上昇してしまうという問題点が発生する。
【００４６】
したがって、アノード３８０上に、双極子モーメントが大きい、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ処理を行う場合に、アノードと正孔注入層との間に存在する正孔の注入障壁を減少させることができ、正孔の移動を容易に行わせることができる。
【００４７】
上記のように、アノード３８０に対して、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００４８】
図４を参照すると、その後、基板３００の全面に画素定義膜３９０が形成される。画素定義膜３９０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide) resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された少なくとも１つの物質を使用して形成することができる。また、このとき、アノード３８０を露出させる開口部が形成される。
【００４９】
次に、画素定義膜３９０の開口部により露出されたアノード３８０上に有機膜層４００が形成される。有機膜層４００は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層または電子注入層をさらに含むことができる。
【００５０】
次に、基板３００の全面にカソード４１０が形成される。ここで、カソード４１０は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、ＣａまたはＣｒよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。
【００５１】
本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子は、上述したようにして形成され、製造される。
【００５２】
本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子は、上述したように、アノード３８０に、例えば、フッ素を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子について説明する。図５〜図７は、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【００５４】
図５を参照すると、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、基板５００を備える（すなわち、基板５００が用意される。）。ここで、基板５００は、例えば、絶縁ガラス、導電性基板またはプラスチックとすることができる。以下、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子がどのようにして形成されるかについて、説明する。
【００５５】
基板５００上にはバッファ層５１０が形成される。ここで、バッファ層５１０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。バッファ層５１０上には半導体層５２０が形成される。ここで、半導体層５２０は、例えば、非晶質シリコンまたは非晶質シリコンを結晶化した多結晶シリコンとすることができる。
【００５６】
次に、基板５００の全面にはゲート絶縁膜５３０が形成される。ここで、ゲート絶縁膜５３０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００５７】
次に、ゲート絶縁膜５３０上には、半導体層５２０領域の一部に対応するようにゲート電極５４０が形成される。ここで、ゲート電極５４０は、例えば、Ａｌ、ＣｕまたはＣｒなどを使用することができる。基板５００の全面には層間絶縁膜５５０が形成される。ここで、層間絶縁膜５５０は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層とすることができる。
【００５８】
その後、層間絶縁膜５５０およびゲート絶縁膜５３０がエッチングされることにより、半導体層５２０を露出させるコンタクトホール５５１、５５２が形成される。次に、層間絶縁膜５５０上にはソースおよびドレイン電極５６１、５６２が形成される。ここで、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２は、例えば、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、ＰｄまたはＡｇよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。また、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２は、コンタクトホール５５１、５５２を介して半導体層５２０に連結される。
【００５９】
図６を参照すると、その後、基板５００の全面には平坦化膜５７０が形成される。ここで、平坦化膜５７０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide) resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された少なくとも１つの物質を使用して形成することができる。
【００６０】
また、平坦化膜５７０は、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２のいずれか一方を露出させるビアホール５７１を備えることができる。
【００６１】
次に、平坦化膜５７０上には、透明導電物質が積層された後、パターニングされることにより、ソースおよびドレイン電極５６１、５６２のいずれか一方にオーミック接触するように補助電極層５７５が形成される。これにより、後続して形成されるアノードとソースおよびドレイン電極５６１、５６２との接触特性を向上させることができる。このとき、補助電極層５７５は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯまたはＺｎＯよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用して形成する。
【００６２】
その後、補助電極層５７５上に導電物質を積層しパターニングして、アノード５８０を形成する。ここで、アノード５８０は、反射特性がある導電物質として金属が好ましく、例えば、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用することができる。
【００６３】
ここで、アノード５８０は、例えば、スパッタリングを使用して形成することが好ましい。また、アノード５８０は、適切な反射特性を示すことができるように、例えば、５００〜２０００Å以上の厚さを有するように形成することが好ましい。アノード５８０の厚さが５００Åより小さい場合には、適切な反射特性を示すことが難しい。また、アノード５８０の厚さが２０００Åより大きい場合には、膜ストレスが大きくなり、後続してアノード５８０の上部に積層される有機膜または下部の平坦化膜との接着力が低下するからである。
【００６４】
ここで、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードを使用することによって、アノードとして作用し得る仕事関数条件を満足することができなくなる場合がある。
【００６５】
したがって、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子では、反射特性があるアノードの仕事関数を高めるために、アノードの上部に表面処理を行う。
【００６６】
このとき、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子と同様に、アノード５８０の表面処理は、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことが好ましい。
【００６７】
アノード５８０に、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行う場合には、アノード５８０の表面に金属フッ化膜５８５が形成される。ここで、金属フッ化膜５８５をなす分子は、金属とフッ素とが共有結合して、双極子モーメントを有するようになる。このとき、双極子モーメントは、正極から負極への方向性を有するようになり、これにより、正孔の注入障壁を効果的に低減することができる。双極子モーメントが大きい物質には、例えば、フッ素があり、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６をプラズマ法のソースとして使用することができる。なお、プラズマ法のソースとして使用する物質は、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子と同様にフッ素に限られないことは、言うまでもない。
【００６８】
ここで、金属フッ化膜５８５の厚さは、例えば、１〜１．５ｎｍの厚さで形成することが好ましい。金属フッ化膜５８５の厚さが１ｎｍ以下の場合、注入された電荷がトンネリングをすることができず、また、１．５ｎｍ以上の場合には、注入された電荷がトンネリングをすることができるが、駆動電圧が上昇してしまうという問題点が発生する。
【００６９】
したがって、アノード５８０上に、双極子モーメントが大きい、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ処理を行うするようになる場合に、アノードと正孔注入層との間に存在する正孔の注入障壁を減少させることができ、正孔の移動を容易に行わせることができる。
【００７０】
上記のように、アノード５８０に対して、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００７１】
図７を参照すると、その後、基板５００の全面には画素定義膜５９０が形成される。ここで、画素定義膜５９０は、例えば、ポリアクリル系樹脂（polyacrylates resin）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、フェノール樹脂（phenolic resin）、ポリアミド系樹脂（polyamides resin）、ポリイミド系樹脂（polyimides resin）、不飽和ポリエステル系樹脂（unsaturated polyesters resin）、ポリフェニレン系樹脂（poly(phenylenethers) resin）、ポリフェニレンスルフィド系樹脂（poly(phenylenesulfide) resin）、およびベンゾシクロブテン（benzocyclobutene；BCB）よりなる群から選択された少なくとも１つの物質を使用して形成することができる。また、このとき、アノード５８０を露出させる開口部が形成される。
【００７２】
次に、画素定義膜５９０の開口部により露出されたアノード５８０上に有機膜層６００が形成される。ここで、有機膜層６００は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層または電子注入層をさらに含むことができる。
【００７３】
次に、基板５００の全面にはカソード６１０が形成される。カソード６１０は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、ＣａまたはＣｒよりなる群から選ばれた少なくとも１つを使用することができる。
【００７４】
本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、上述したようにして形成され、製造される。
【００７５】
本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、上記のように、アノード５８０に、例えば、フッ素を含むＣＦ３またはＳＦ６を用いてプラズマ法で表面処理を行うことによって、アノードを単一の金属層で形成することができるので、発光効率が向上するという利点がある。
【００７６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】従来の有機電界発光素子を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
３００ 基板
３１０ バッファ層
３２０ 半導体層
３３０ ゲート絶縁膜
３４０ ゲート電極
３５０ 層間絶縁膜
３５１、３５２ コンタクトホール
３６１、３６２ ソースおよびドレイン電極
３７０ 平坦化膜
３８０ アノード
３８５ 金属フッ化膜
３９０ 画素定義膜
４００ 有機膜層
４１０ カソード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
前記基板上に位置し、かつ金属を含むアノードと；
前記アノード上に位置する金属フッ化膜と；
前記金属フッ化膜上に位置し、かつ少なくとも有機発光層を含む有機膜層と；
前記有機膜層上に位置するカソードと；
を含むことを特徴とする、有機電界発光素子。
【請求項２】
前記アノードは、ソースおよびドレイン電極のいずれか一方とオーミック接触する補助電極層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記金属は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記アノードは、５００〜２０００Åの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記金属フッ化膜は、１〜１．５ｎｍの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
基板を用意する段階と；
前記基板上にアノードを形成する段階と；
前記アノードを表面処理して、金属フッ化膜を形成する段階と；
前記金属フッ化膜上に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成する段階と；
前記有機膜層上にカソードを形成する段階と；
を含むことを特徴とする、有機電界発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記アノードを形成する前に、ソースおよびドレイン電極とオーミック接触する補助電極層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記表面処理は、プラズマ法を使用することを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記プラズマ法は、ＣＦ３またはＳＦ６をソースとして使用することを特徴とする、請求項１０に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記アノードは、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１】
基板と；
前記基板上に位置し、かつ金属を含むアノードと；
前記アノード上に位置する金属フッ化膜と；
前記金属フッ化膜上に位置し、かつ少なくとも有機発光層を含む有機膜層と；
前記有機膜層上に位置するカソードと；
を含むことを特徴とする、有機電界発光素子。
【請求項２】
前記アノードは、ソースおよびドレイン電極のいずれか一方とオーミック接触する補助電極層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記金属は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記アノードは、５００〜２０００Åの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記金属フッ化膜は、１〜１．５ｎｍの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
基板を用意する段階と；
前記基板上にアノードを形成する段階と；
前記アノードを表面処理して、金属フッ化膜を形成する段階と；
前記金属フッ化膜上に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成する段階と；
前記有機膜層上にカソードを形成する段階と；
を含むことを特徴とする、有機電界発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記アノードを形成する前に、ソースおよびドレイン電極とオーミック接触する補助電極層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記補助電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記表面処理は、プラズマ法を使用することを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記プラズマ法は、ＣＦ３またはＳＦ６をソースとして使用することを特徴とする、請求項１０に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記アノードは、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕまたはＳｎよりなる群から選ばれた１つを使用することを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１６５３１８（Ｐ２００７−１６５３１８Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３６６３３（Ｐ２００６−３３６６３３）
【出願日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]