(57)【要約】【課題】製造コスト及び製造効率が良好で、優れた表示品位を備えた有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】有機ＥＬ表示装置は、第１電極と、第１電極上に形成された有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成され、下方の第１電極より面積が小さい第２電極と、第２電極を覆うように設けられ、第２電極まで到達するコンタクトホールが形成された封止膜と、封止膜上に形成され、コンタクトホールを介して第２電極と導通する導電膜と、を備える。【選択図】図２
2010027451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
上記第１電極上に形成された有機ＥＬ層と、
上記有機ＥＬ層上に形成され、下方の上記第１電極より面積が小さい第２電極と、
上記第２電極を覆うように設けられ、該第２電極まで到達するコンタクトホールが形成された封止膜と、
上記封止膜上に形成され、上記コンタクトホールを介して上記第２電極と導通する導電膜と、
を備えた有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された有機ＥＬ表示装置において、
上記第１電極と上記第２電極とでマトリクス状に複数配置された画素領域が規定されており、
上記封止膜のコンタクトホールは、上記各画素領域内に複数形成されている有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載された有機ＥＬ表示装置において、
上記第１電極の下方には、絶縁性基板と、該絶縁性基板上に形成され、該第１電極に電気的に接続されたスイッチング素子と、を備えるスイッチング素子基板が設けられている有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された有機ＥＬ表示装置において、
上記有機ＥＬ層は、コーヒーステイン部を備えている有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
第１電極を準備する第１工程と、
上記第１電極上に有機ＥＬ層を形成する第２工程と、
上記有機ＥＬ層上に、下方の上記第１電極より面積が小さい第２電極を形成する第３工程と、
上記第２電極を覆うように封止膜を形成する第４工程と、
上記封止膜に、上記第２電極まで到達するコンタクトホールを形成する第５工程と、
上記封止膜上に、上記コンタクトホールを介して上記第２電極と導通する導電膜を形成する第６工程と、
を備えた有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載された有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
上記第２工程で、上記第１電極上にウェット塗布法を用いてコーヒーステイン部を備えた有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代ディスプレイとして、有機ＥＬディスプレイが近年実用化されている。有機ＥＬディスプレイは、第１電極（陽極）と第２電極（陰極）との間に正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層等が積層されて構成され、複数の有機ＥＬ層を備えている。第１電極と第２電極との間に電流を流すことにより、その間に挟まれた発光層が電流に応じた強度で発光を示す。第１電極及び第２電極のいずれか、又は、両電極の形状を工夫することで、画像等を表示できるディスプレイを構成できる。一般的に、第１電極を画素に応じてドットマトリクス状に形成し、第２電極をベタパターンとすることにより、有機ＥＬディスプレイを構成することがある。また、第１電極と第２電極とを複数のストライプ状に形成し、それらを互いに直交させて、その交点で画素を形成することにより、有機ＥＬディスプレイを構成することもある。
【０００３】
このような構成の有機ＥＬディスプレイは、画素内で第１電極と第２電極とが互いに接触すると、電気的短絡が発生してしまい、ディスプレイの表示品位が低下するという問題が生じる。このため、一般的に、第１電極のパターン端部等には絶縁性のエッジカバーが設けられており、これにより、第１電極と第２電極との接触を抑制している。
【０００４】
また、第１電極と第２電極との電気的短絡防止技術として、例えば、特許文献１には、基板の上部に具備され、相互絶縁されるように対向された少なくとも二つの電極を具備したキャパシターにおいて、電極の中で上部に位置した電極が下部に位置した電極よりその面積が小さく具備されたものが開示されている。
【特許文献１】特開2005-159290号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記一般的な有機ＥＬディスプレイのように、第１電極の端部等に絶縁性のエッジカバーを設けると、その分、製造コストが上がり、さらに生産時のスループット低下の要因ともなる。
【０００６】
また、特許文献１のように、単に第２電極を第１電極より小面積に形成し、第２電極とのコンタクト取出しパターンを第１電極パターンと重ねて形成し、外部の回路と第２電極とを接続すると、第１電極パターン周縁と同取出しパターンが重なる部分で短絡する可能性が高くなり、表示品位に問題が生じる。
【０００７】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造コスト及び製造効率が良好で、優れた表示品位を備えた有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１電極と、第１電極上に形成された有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成され、下方の第１電極より面積が小さい第２電極と、第２電極を覆うように設けられ、第２電極まで到達するコンタクトホールが形成された封止膜と、封止膜上に形成され、コンタクトホールを介して第２電極と導通する導電膜と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１電極と第２電極とでマトリクス状に複数配置された画素領域が規定されており、封止膜のコンタクトホールは、各画素領域内に複数形成されていてもよい。
【００１０】
さらに、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１電極の下方には、絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成され、第１電極に電気的に接続されたスイッチング素子と、を備えるスイッチング素子基板が設けられていてもよい。
【００１１】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ層が、コーヒーステイン部を備えていてもよい。ここで、コーヒーステイン部とは、液滴を滴下した際に、蒸発が進むにつれて、その液滴のエッジ部分付近の濃度が高くなる（いわゆるコーヒーステイン現象）ことで生じる、乾燥後の液滴の盛り上がったエッジ部分をいう。ここで、乾燥後の液滴のコーヒーステイン部の内側は、陥没した形状となっている。
【００１２】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、第１電極を準備する第１工程と、第１電極上に有機ＥＬ層を形成する第２工程と、有機ＥＬ層上に、下方の第１電極より面積が小さい第２電極を形成する第３工程と、第２電極を覆うように封止膜を形成する第４工程と、封止膜に、第２電極まで到達するコンタクトホールを形成する第５工程と、封止膜上に、コンタクトホールを介して第２電極と導通する導電膜を形成する第６工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、第２工程で、第１電極上にウェット塗布法を用いてコーヒーステイン部を備えた有機ＥＬ層を形成してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、製造コスト及び製造効率が良好で、優れた表示品位を備えた有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成及びその製造方法を、図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
（実施形態１）
（有機ＥＬ表示装置１０の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る有機ＥＬ表示装置１０の平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ’線断面図であり、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１上に形成された有機ＥＬ素子１２を示している。図１では、ゲートドライバー等の周辺回路部、及び、導電膜の取り出し端子部は省略している。また、点表記で略しているが、有機ＥＬ表示装置１０において、有機ＥＬ素子１２の第１電極１３と第２電極１４とで規定された画素領域１５が、マトリクス状に複数配置されている。
【００１７】
有機ＥＬ表示装置１０は、ＴＦＴ基板１６（スイッチング素子基板）と、ＴＦＴ基板１６上に所定配列で（例えば、マトリクス状に）配設された複数の第１電極１３（陽極）と、複数の第１電極１３のそれぞれの上に形成された有機ＥＬ層１７と、有機ＥＬ層１７上に形成された第２電極１４と、第２電極１４を覆うように形成された封止膜１８と、封止膜１８上に形成された導電膜１９と、を備え、これらが不活性ガス雰囲気下で封止樹脂及び封止ガラス（それぞれ不図示）により封止されている。
【００１８】
ＴＦＴ基板１６は、絶縁性基板２０と、所定配列で配設された複数の第１電極１３のそれぞれに電気的に接続されたＴＦＴ１１と、ＴＦＴ１１に電気的に接続されたソース電極及びゲート電極と、ＴＦＴ１１を覆う平坦化膜２１（層間絶縁膜）とを備えている。
【００１９】
絶縁性基板２０は、有機ＥＬ素子１２の機械的耐久性を担保する機能、及び、有機ＥＬ層１７に外部から水分や酸素が進入することを抑制する機能を有している。基板材料としては、ガラスや石英等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート等のプラスティック、及び、アルミナ等のセラミックス等を用いることができる。また、アルミニウムや鉄等の金属基板の一方面をＳｉＯ２（シリカゲル）や有機絶縁性材料等の絶縁材料でコートした基板、又は、アルミニウムや鉄等の金属基板の表面に陽極酸化等の方法で絶縁化処理を施した基板等であっても構わない。尚、有機ＥＬ素子１２が絶縁性基板２０側、つまり素子形成面とは逆側の面より、有機ＥＬ素子１２の発光を取り出すボトムエミッション方式である場合は、絶縁性基板２０はガラスやプラスティック等の光透過率の高い材料により構成することが好ましい。
【００２０】
第１電極１３（陽極）は、有機ＥＬ層１７にホール（正孔）を注入する機能を有する。第１電極１３は、仕事関数の大きな材料で形成するのがより好ましい。仕事関数の大きな材料により第１電極１３を形成することにより、有機ＥＬ層１７への正孔注入効率を向上させることができるからである。
【００２１】
第１電極１３の構成材料としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、カルシウム（Ｃａ）、チタン（Ｔｉ）、イットリウム（Ｙ）、ナトリウム（Ｎａ）、ルテニウム（Ｒｕ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等の金属材料が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）／銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）／銀（Ａｇ）、ナトリウム（Ｎａ）／カリウム（Ｋ）、アスタチン（Ａｔ）／酸化アスタチン（ＡｔＯ２）、リチウム（Ｌｉ）／アルミニウム（Ａｌ）、リチウム（Ｌｉ）／カルシウム（Ｃａ）／アルミニウム（Ａｌ）、又はフッ化リチウム（ＬｉＦ）／カルシウム（Ｃａ）／アルミニウム（Ａｌ）等の合金であっても構わない。さらに、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の導電性酸化物等であってもよい。
【００２２】
また、第１電極１３は、上記材料からなる層を複数積層して形成してもよい。仕事関数の大きな材料としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等が挙げられる。また、ボトムエミッション方式である場合は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の光透過性の材料により形成されていることが好ましい。この構成によれば、有機ＥＬ層１７からの光の第１電極１３による吸収率を低くすることができ、高い輝度を実現することができる。一方、膜形成面側から有機ＥＬ層１７からの発光を取り出すトップエミッション方式である場合は、第１電極１３はアルミニウム（Ａｌ）等の光反射性材料により形成されていることが好ましい。この構成によれば、有機ＥＬ層１７から陽極側に向けて出射された光が第１電極１３によって透光性を有する第２電極１４（陰極）側に高い反射率で反射される。そのため、有機ＥＬ層１７からの光の出射光率を高くすることができ、高い輝度を実現することができる。
【００２３】
有機ＥＬ層１７は、第１電極１３上に形成されており、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び、電子注入層（いずれも不図示）が、この順に積層されて構成されている。有機ＥＬ層１７は、下方の第１電極１３より小さい面積で形成されていてもよく、大きい面積で第１電極１３を覆うように形成されていてもよい。なお、本発明の実施形態では、第１電極１３の端部上にエッジカバーが形成されていないが、第１電極１３の端部に電圧がかからないため、素子破壊等の問題が生じることはない。
【００２４】
正孔注入層は、陽極バッファ層とも呼ばれ、第１電極１３（陽極）と有機ＥＬ層１７とのエネルギーレベルを近づけ、第１電極１３から有機ＥＬ層１７への正孔注入効率を改善するために用いられる。正孔注入層材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体などを用いることができる。
【００２５】
正孔輸送層は、第１電極１３から有機ＥＬ層１７への正孔の輸送効率を向上させる機能を有する。正孔輸送層材料としては、ポルフィリン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリシラン、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミン置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、水素化アモルファスシリコン、水素化アモルファス炭化シリコン、硫化亜鉛、又は、セレン化亜鉛等を用いることができる。
【００２６】
発光層は、第１電極１３（陽極）から注入された正孔と第２電極１４（陰極）から注入された電子とを再結合させて光を出射させる機能を有する。発光層材料としては、金属オキシノイド化合物［８−ヒドロキシキノリン金属錯体］、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ジフェニルエチレン誘導体、ビニルアセトン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ブタジエン誘導体、クマリン誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、スチリル誘導体、スチリルアミン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、トリススチリルベンゼン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、アミノピレン誘導体、ピリジン誘導体、ローダミン誘導体、アクイジン誘導体、フェノキサゾン、キナクリドン誘導体、ルブレン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、又は、ポリシラン等を用いることができる。
【００２７】
電子輸送層は、電子を発光層まで効率良く移動させる役割をもつ。電子輸送材料としては、例えば、有機化合物としてオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体、シロール誘導体、金属オキシノイド化合物等を用いることができる。
【００２８】
電子注入層は、第２電極１４と有機ＥＬ層１７とのエネルギーレベルを近づけ、第２電極１４から有機ＥＬ層１７へ電子が注入される効率を向上させるために用いられ、これにより有機ＥＬ素子１２の駆動電圧を下げることが可能となる。電子注入層は、陰極バッファ層とも呼ばれる。電子注入材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）,フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ２）,フッ化バリウム（ＢａＦ２）等の無機アルカリ化合物、Ａｌ２Ｏ３、ＳｒＯを用いることができる。
【００２９】
第２電極１４は、下方の第１電極１３より面積が小さく形成されている。第２電極１４は、有機ＥＬ層１７に電子を注入する機能を有する。第２電極１４は、仕事関数の小さな材料で構成するのがより好ましい。仕事関数の小さな材料により第２電極１４を形成することにより、有機ＥＬ層１７への電子注入効率を向上させることができるからである。
【００３０】
第２電極１４の構成材料としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、カルシウム（Ｃａ）、チタン（Ｔｉ）、イットリウム（Ｙ）、ナトリウム（Ｎａ）、ルテニウム（Ｒｕ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等を用いることができる。また、第２電極１４は、マグネシウム（Ｍｇ）／銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）／銀（Ａｇ）、ナトリウム（Ｎａ）／カリウム（Ｋ）、アスタチン（Ａｔ）／酸化アスタチン（ＡｔＯ２）、リチウム（Ｌｉ）／アルミニウム（Ａｌ）、リチウム（Ｌｉ）／カルシウム（Ｃａ）／アルミニウム（Ａｌ）、又はフッ化リチウム（ＬｉＦ）／カルシウム（Ｃａ）／アルミニウム（Ａｌ）等の合金により形成されていてもよい。さらに、第２電極１４は、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の導電性酸化物により形成されていてもよい。第２電極１４は、これらの材料からなる層を複数積層して形成することもできる。仕事関数が小さい材料としては、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、マグネシウム（Ｍｇ）／銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）／銀（Ａｇ）、ナトリウム（Ｎａ）／カリウム（Ｋ）、リチウム（Ｌｉ）／アルミニウム（Ａｌ）、リチウム（Ｌｉ）／カルシウム（Ｃａ）／アルミニウム（Ａｌ）、又はフッ化リチウム（ＬｉＦ）／カルシウム（Ｃａ）／アルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。また、有機ＥＬ素子１２が第２電極１４側から発光層の光を取り出すトップエミッション方式である場合は、第２電極１４がインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の光透過性の材料により形成されていることが好ましい。この構成によれば、発光層からの光の第２電極１４による吸収率を低くすることができ、高い輝度を実現することができる。一方、有機ＥＬ素子１２が基板側から発光層の光を取り出すボトムエミッション方式である場合は、第２電極１４がアルミニウム（Ａｌ）等の光反射性材料により形成されていることが好ましい。この構成によれば、発光層から第２電極１４側に向けて出射された光が第２電極１４によって第１電極１３側に高い反射率で反射される。そのため、発光層からの光の出射光率を高くすることができ、高い輝度を実現することができる。
【００３１】
封止膜１８は、第２電極１４を大気中の水分から保護するために、第２電極１４を覆うように形成されている。封止膜１８は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉｘＮｙ：Ｘ，Ｙは０より大きい実数）やシリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）等の絶縁性膜のどれか１つの材料を含む単膜、または前記材料の２種類以上を含む積層膜により形成することができる。封止膜１８には、各画素領域１５内に第２電極１４まで到達するコンタクトホール２２が形成されている。コンタクトホール２２は、各画素領域１５内に１つずつ形成されていてもよいし、複数形成されていてもよい。
【００３２】
導電膜１９は、封止膜１８のコンタクトホール２２を介して第２電極１４と導通している。導電膜１９は、ＩＴＯ等で形成されており、図示していないが、表示パネルの表示領域外において有機ＥＬ表示素子の駆動用電源に接続されている。
【００３３】
次に、有機ＥＬ表示装置１０の、ソース配線及びゲート配線で区画された画素パターンの構成について詳細に説明する。図３は、有機ＥＬ表示装置１０のソース配線３０ａ（データ線）及びゲート配線３１ａ（走査線）で区画された画素パターンの平面図であり、これは、有機ＥＬ素子駆動における最も基本的な２ＴＦＴ構成に係るパターン図である。図４は、図３のＢ−Ｂ’線断面図を示す。
【００３４】
図３及び４において、ストライプ状に形成された複数のソース配線３０ａのそれぞれは、上下パターン接続領域３３でＴＦＴ１１ａに電気的に接続されており、ＴＦＴ１１ａにデータ信号を入力する。複数のゲート配線３１ａは、ソース配線３０ａの延びる方向に交差する方向に相互に並行に延びている。複数のゲート配線３１ａのそれぞれは、ＴＦＴ１１ａのゲートとなっており、ＴＦＴ１１ａのそれぞれに走査信号を入力する。ＴＦＴ１１ａのドレインは、ゲート配線３１ｂに接続されている。ゲート配線３１ｂは、ＴＦＴ１１ｂのゲートとなっている。ソース配線３０ｂとゲート配線３１ｂとの重なる部分は、保持容量Ｃｓを形成している。また、ソース配線３０ａは、ＴＦＴ１１ｂのソースに接続されている。ＴＦＴ１１ｂのドレインは、第１電極１３と電気的に接続されている。ＴＦＴ１１ａは、ソース配線３０ａ及びゲート配線３１ａから入力された信号に基づいて、Ｃｓに電荷を与え、ＴＦＴ１１ｂを動作させて、入力信号に基づき第１電極１３に電流を供給する。ソース配線３０ａ、３０ｂ、及び、ゲート配線３１ａ、３１ｂは、それぞれチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、又は、タングステン（Ｗ）等の導電性材料で形成されている。
【００３５】
図４において、ＴＦＴ基板１６の絶縁性基板２０上には、下地膜３４が形成されており、下地膜３４上にはゲート絶縁膜３５が形成されている。ゲート絶縁膜３５は、ゲート配線３１ａ、３１ｂと半導体領域３６に形成された島状半導体とを絶縁し、ＴＦＴ１１の耐圧性を担保する機能を有する。
【００３６】
ゲート絶縁膜３５は、シリコン層、チッ化シリコン層、又は酸化タンタル層等により構成することができ、酸化シリコン層／チッ化シリコン層／酸化シリコン層の三層構造等の多層構造に構成しても構わない。
【００３７】
ゲート絶縁膜３５上には、層間膜３７が形成されており、ＴＦＴ１１のゲート電極とソース電極とを絶縁する機能を有する。層間膜３７は、シリコン層、チッ化シリコン層、又は、酸化タンタル層等により構成することができ、酸化シリコン層／チッ化シリコン層／酸化シリコン層の三層構造等の多層構造に構成しても構わない。
【００３８】
ＴＦＴ１１の島状半導体は、ポリシリコン（Ｓｉ）等により形成することができる。ＴＦＴ１１のソース電極やドレイン電極はアルミニウム等により形成されており、第１電極１３に電気的に接続されている。
【００３９】
平坦化膜２１は、層間膜３７上に形成されており、ＴＦＴ１１形成膜面を平坦にする機能を有する。平坦化膜２１によって、平坦化膜２１の上部に形成される第１電極１３や有機ＥＬ層１７等を平坦に形成することができる。平坦化膜２１はアクリル、ノボラック、又は、ポリイミド等の樹脂材料により形成することができる。
【００４０】
本実施形態では、スイッチング素子としてＴＦＴ１１を用いているが、ＴＦＴ１１の代わりにＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）ダイオード等を用いても構わない。
【００４１】
また、本実施形態では、トップゲート構造のＴＦＴ基板１６を示したが、ボトムゲート構造であってもよい。また、ＴＦＴ１１の半導体形成領域が、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、ポリシリコン、酸化亜鉛等の酸化物半導体を備えてもよい。
【００４２】
有機ＥＬ素子１２の第２電極１４は、図３及び４に示すように、第１電極１３より小さく形成されている。封止膜１８のコンタクトホール２２は、第２電極１４上に形成されている。コンタクトホール２２の大きさは第２電極１４より小さければよく、特に限定されない。コンタクトホール２２の形状についても特に限定されない。コンタクトホール２２は、例えば、図３に示すように、第２電極１４上の１つの角部に矩形状に形成されていてもよい。また、図５（ａ）に示すコンタクトホール２２ａのように、第２電極１４上の大部分を占めるように大きく矩形状に形成されていてもよい。さらに、図５（ｂ）に示すコンタクトホール２２ｂのように、第２電極１４上の複数箇所に矩形状に形成されていてもよい。また、図５（ｃ）に示すコンタクトホール２２ｃのように、第２電極１４上の２つの角部に形成されていてもよいし、緩やかな角を有する矩形状に形成されていてもよい。さらに、図５（ｄ）に示すコンタクトホール２２ｄのように、第２電極１４上の大部分を占めるように大きく、緩やかな角を有する矩形状に形成されていてもよい。また、図５（ｅ）に示すコンタクトホール２２ｅのように、第２電極１４上の複数箇所において、緩やかな角を有する矩形状に形成されていてもよい。
【００４３】
図６に有機ＥＬ表示装置１０の駆動回路図の例を、図７に有機ＥＬ表示装置１０の駆動回路概念図の例を示す。図６に示すような画素回路内で、２つのＴＦＴの駆動回路構成以外にも、３つ以上のＴＦＴを使用する場合があるが、本発明の効果は３つ以上のＴＦＴを使用した場合でも有効である。また、図７に示すように、図６のような画素回路が多数並べられた表示領域周辺の走査線駆動回路、データ線駆動回路、及び、電源回路等で、有機ＥＬ表示装置１０は構成されている。有機ＥＬ表示装置１０は、データ線駆動回路や走査線駆動回路の信号に基づき、各画素のＴＦＴが作動し、これにより各画素のＴＦＴが駆動され、有機ＥＬ素子１２に電流が流れることで、有機ＥＬ素子１２が発光し、画像が表示される。
【００４４】
（有機ＥＬ表示装置１０の製造方法）
次に、本発明の実施形態１に係る有機ＥＬ表示装置１０の製造方法について説明する。
【００４５】
まず、図８に示すように、公知の方法によりＴＦＴ基板１６を形成し、平坦化膜２１等にドレイン領域に通ずるスルーホールを形成する。続いて、ＴＦＴ基板１６上に、平坦化膜２１に設けたスルーホールを通して、ＴＦＴ１１のドレイン電極と接続するようにＩＴＯからなる第１電極１３を形成する。
【００４６】
次に、図９に示すように、第１電極１３上に、例えば、低分子型の有機ＥＬ層１７を形成する。低分子型の有機ＥＬ層１７としては、まず、ＮＰＰ（N,N-di(naphthalene-1-yl)-N,N-diphenyl-benzidene）で構成された膜厚３０ｎｍの正孔注入層兼正孔輸送層を形成し、次に、発光層を３０ｎｍで形成する。さらに、Ａｌｑ３（アルミニウムキノリノール錯体(aluminato-tris-8-hydroxyquinolate)）で構成された膜厚３０ｎｍの電子輸送層兼電子注入層を形成する。
【００４７】
続いて、有機ＥＬ層１７上に、蒸着法を用いてマグネシウム銀合金からなる膜厚５ｎｍの第２電極１４を形成する。このとき、第２電極１４は、蒸着法でマスクを用いて、第１電極１３の端部より内側に形成する。
【００４８】
マスクを用いた蒸着法としては、まず、蒸発源として成膜したい材料を真空チャンバー内のるつぼにセットしておき、また基板の所定の薄膜形成部分と蒸着マスク開口部とをアライメントさせて、基板と蒸着マスクも真空チャンバー内にセットする。その状態でるつぼを加熱して、成膜材料を蒸発させ、基板上に成膜する。具体的には、例えば、真空蒸着装置内のるつぼにマグネシウム小片、るつぼに銀小片、るつぼにＩＴＯ粉末をセットし、また基板ホルダーに有機ＥＬ素子形成基板をセットしておき、雰囲気圧力が１０−４Ｐａになるまで真空引きする。るつぼと基板との間にはシャッターが設置されており、最初は閉じている。シャッターと基板との間には蒸着マスクが設けられている。蒸着マスクは、基板に近接して設置される。蒸着マスクは、基板の成膜部位に対応する部分に開口部が形成されており、成膜材料はその開口部を通って基板に形成される。蒸着マスクの開口部は、画素の第２電極形成部毎に形成されている。蒸着マスクの開口部と第２電極形成部とはあらかじめ位置合わせをしておく。その後、マグネシウム小片及び銀小片のるつぼを加熱し、シャッターを短時間開閉することでマグネシウム膜及び銀膜を１〜２０ｎｍの厚みに成膜する。次いで、ＩＴＯ粉末のるつぼのみ加熱し、シャッターを一定時間開閉することで、ＩＴＯ膜を１００ｎｍの厚みに形成する。
【００４９】
次に、図１０に示すように、基板の少なくとも表示領域を含む領域に、スパッタ装置によって５００ｎｍの膜厚の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）で構成された封止膜１８を形成する。封止膜１８の形成としては、まず、チャンバー内に基板をセットし、アルゴン（Ａｒ）ガスを１９０ｓｃｃｍ、酸素（Ｏ２）ガスを１０ｓｃｃｍ流し、雰囲気ガス圧を０．３Ｐａにし、ＳｉＯ２ターゲットを使用して０．２ｋＷで３０分成膜する。続いて、２ｋＷのパワーで２時間成膜することで、５００ｎｍの膜厚に封止膜１８としてＳｉＯ２層を形成する。
【００５０】
次いで、フォトリソグラフィ技術を用いてＳｉＯ２膜をパターン形成する。ＳｉＯ２膜のパターン形成としては、ＳｉＯ２膜上にフォトレジストを例えば市販のＯＦＰＲ−８００（東京応化工業製）のようなポジタイプのフォトレジストをスピン方式により全面に塗布し、フォトマスクを用いて第２電極１４領域内のコンタクトホール２２を露光し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキシド（ＴＭＡＨ）２．３８％のアルカリ現像液に浸して現像する。これにより、コンタクトホール２２が開口したレジストパターン４０を形成する。
【００５１】
続いて、レジストパターン４０を形成した基板をドライエッチングする。基板のドライエッチングは、エッチングガスとして４フッ化炭素（ＣＦ４）を用いて、ドライエッチング装置で流量３００ｓｃｃｍ、雰囲気圧力３０Ｐａ、投入電力２ｋＷの条件で行う。このとき、コンタクトホール２２が形成されるが、ＩＴＯ膜部分でエッチングがストップされるため、有機ＥＬ層１７がエッチングされることはない。
【００５２】
次に、アッシング装置により、酸素ガス流量３００ｓｃｃｍ、雰囲気圧力３０Ｐａ、投入電力２ｋＷの条件で、レジストパターン４０を除去する。有機ＥＬ層１７は、ＩＴＯ膜や封止膜１８で完全に覆われるため、直接レジストや現像液やエッチングガス等にさらされることはなく、有機ＥＬ層１７がダメージを受けることはない。
【００５３】
次いで、導電膜１９としてＩＴＯ膜を表示エリアを含む領域に真空蒸着法やスパッタ法で形成し、続いて酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とした窒素ガス雰囲気中で有機ＥＬ素子１２形成基板を封止樹脂と封止ガラスとで封止することにより、図４に示す有機ＥＬ表示装置１０が完成する。導電膜１９は、表示エリアと表示エリア外に設けられた電源回路（Vcom）との接続部分に形成される。
【００５４】
また、有機ＥＬ層１７の成膜時にマスク蒸着を行うが、そのときの基板と蒸着マスクとの位置合わせがずれることにより、図１１に示すように、第１電極１３の内側や第１電極１３をはみ出した位置に有機ＥＬ層１７’が形成されることがある。本発明の実施形態では、第２電極１４が第１電極１３より内側に形成されるため、有機ＥＬ層１７’の所定画素形成領域よりはみでた部分に電圧がかからない。このため、第１電極１３のパターンエッジ部で短絡等の問題が生じることはなく、有機ＥＬ表示装置１０の表示性能には影響を与えない。
【００５５】
図１１に示すように、有機ＥＬ層１７’が第１電極１３より内側に形成される場合は、その幅を見込み、マージンをもって第２電極１４をより内側に形成することにより、第２電極１４と第１電極１３との短絡を抑制することができる。また、第２電極１４を第１電極１３より内側に形成することで有機ＥＬ素子１２の蒸着マスクマージンを拡大することができる。
【００５６】
（実施形態１の作用効果）
次に、本発明の実施形態１の作用効果について説明する。
【００５７】
有機ＥＬ表示装置１０は、第２電極１４の面積が、下方の第１電極１３より小さく形成され、第２電極１４を覆うように設けられると共に、第２電極１４まで到達するコンタクトホール２２が形成された封止膜１８と、封止膜１８上に形成されると共に、コンタクトホール２２を介して第２電極１４と導通する導電膜１９と、を備える。このため、エッジカバーを形成しなくとも第１電極１３の端部に電流が流れず、有機ＥＬ表示装置１０の表示品位の低下を抑制することができる。また、エッジカバーを形成しないため、生産時のスループットの向上やコスト削減が可能となる。
【００５８】
また、有機ＥＬ表示装置１０は、第１電極１３と第２電極１４とでマトリクス状に複数配置された画素領域１５が規定されており、封止膜１８のコンタクトホール２２は、各画素領域１５内に複数形成されている。このため、各画素領域１５において、第２電極１４と導電膜１９とをより良好に導通させることができる。
【００５９】
さらに、有機ＥＬ表示装置１０は、第１電極１３の下方にＴＦＴ基板１６が設けられている。このような構成によれば、第１電極１３の端部にエッジカバーを形成する必要のない有機ＥＬ表示装置１０に、液晶表示装置用に生産されているＴＦＴ基板１６を転用することが容易となる。このため、装置の量産時の製造コストが良好となる。
【００６０】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る有機ＥＬ表示装置５０について説明する。
【００６１】
（有機ＥＬ表示装置５０の構成）
図１２は、有機ＥＬ表示装置５０の断面図を示す。有機ＥＬ表示装置５０は、実施形態１の有機ＥＬ表示装置１０に対して、有機ＥＬ層５２がコーヒーステイン部５１を備えている点で異なっている。コーヒーステイン部は、一般にインクジェット法等のウェット塗布方法で有機ＥＬ素子を形成する際に、所定の有機材料を溶媒に溶かして形成したインクが蒸発した後に所定素子形成部分のパターン周縁に生じるものである。以下、有機ＥＬ表示装置５０について、実施形態１の有機ＥＬ表示装置１０と同様の構成要素については、同符号を付し、その説明は省略する。
【００６２】
有機ＥＬ表示装置５０は、ＴＦＴ基板１６と、有機ＥＬ素子５５とで構成されている。有機ＥＬ素子５５は、ＴＦＴ基板１６上に所定配列で設けられた複数の第１電極１３と、複数の第１電極１３のそれぞれの上に形成された有機ＥＬ層５２と、有機ＥＬ層５２上に形成された第２電極１４と、第２電極１４を覆うように形成された封止膜１８と、封止膜１８上に形成された導電膜１９と、を備えており、これらが不活性ガス雰囲気下で封止樹脂及び封止ガラス（それぞれ不図示）により封止されている。
【００６３】
有機ＥＬ層５２は、正孔輸送層５３と発光層５４とで構成されており、それぞれコーヒーステイン部５１を備えている。コーヒーステイン部５１の内側は陥没した形状となっており、当該部位に、第１電極１３より面積の小さい第２電極１４が形成されている。
【００６４】
（有機ＥＬ表示装置５０の製造方法）
次に、実施形態２に係る有機ＥＬ表示装置５０の製造方法について説明する。
【００６５】
まず、図１３に示すように、実施形態１と同様にして、ＴＦＴ基板１６を形成する。続いて、第１電極１３上が親液性に、平坦化膜２１上が撥液性になるようにＴＦＴ基板１６を表面処理する。具体的には、真空チャンバー内にＴＦＴ基板１６をセットして所定の時間真空引きした後、ＣＦ４を２００ｓｃｃｍ、Ｏ２を１０ｓｃｃｍで流し、雰囲気ガス圧を５Ｐａとし、１００Ｗのパワーで２分間処理する。これにより、第１電極１３であるＩＴＯ膜上は親液性（インク材料が広がりやすい）になり、平坦化膜２１上は撥液性（インク材料が広がりにくい）になる。
【００６６】
次に、第１電極１３上に、インクジェット法等のウェット塗布法を用いて正孔輸送層５３を形成する。すなわち、まず、正孔輸送材料を溶媒に溶解（又は分散）させてインク５８を作製し、このインク５８を撥液化処理された平坦化膜２１で区画された第１電極１３のそれぞれの領域に滴下する。その後、滴下したインク５８を乾燥させることにより、図１４に示すようなコーヒーステイン部５１を備える膜厚５０〜１５０ｎｍの正孔輸送層５３を形成する。乾燥にはホットプレートやオーブンを用いて、１５０〜２５０℃で０．５分から１２０分加熱することが好ましい。
【００６７】
正孔輸送層５３を形成するための正孔輸送材料は、ポルフィリン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリシラン、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミン置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、水素化アモルファスシリコン、水素化アモルファス炭化シリコン、硫化亜鉛、又は、セレン化亜鉛等が挙げられる。
【００６８】
また、正孔輸送材料を溶解（又は分散）させる溶媒としては、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、エチルベンゼン、ヘミメリテン〔１，２，３−トリメチルベンゼン〕、プソイドクメン〔１，２，４−トリメチルベンゼン〕、メシチレン〔１，３，５−トリメチルベンゼン〕、クメン〔イソプロピルベンゼン〕、プレーニテン〔１，２，３，４−テトラメチルベンゼン〕、イソジュレン〔１，２，３，５−テトラメチルベンゼン〕、ジュレン〔１，２，４，５−テトラメチルベンゼン〕、ｐ−シメン〔イソプロピルトルエン〕、テトラリン〔１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン〕、シクロヘキシルベンゼン、メリテン〔ヘキサメチルベンゼン〕、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール〔ＩＰＡ；イソプロピルアルコール〕、エチレングリコール〔１，２−エタンジオール〕、ジエチレングリコール、２−メトキシエタノール〔エチレングリコールモノメチルエーテル，メチルセロソルブ〕、２−エトキシエタノール〔エチレングリコールモノエチルエーテル，セロソルブ〕、２−（メトキシメトキシ）エタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、アセトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、アニソール〔メトキシベンゼン〕、水、等が挙げられる。また、これらの溶媒を混合して用いてもよい。
【００６９】
次に、正孔輸送層５３上に発光層５４を形成する。発光層５４の形成方法としては、正孔輸送層５３の形成方法と同様に、インクジェット法等が挙げられる。図１５に示すように、インクジェット法により、インク５９の滴下によって発光材料を含む膜を成膜した後、乾燥させることにより、図１６に示すようなコーヒーステイン部５１を備える膜厚５０〜１５０ｎｍの発光層５４を形成する。乾燥にはホットプレートやオーブンを用いて、１５０〜２５０℃で０．５分から１２０分加熱することが好ましい。発光層５４を形成するためのインク５９に用いることができる溶媒は、上述した正孔輸送層５３の形成に用いることができる溶媒と同様である。 発光層５４は、第１電極１３から注入された正孔と、第２電極１４から注入された電子とを再結合させて光を出射させる機能を有する。発光層５４を形成するための発光材料としては、金属オキシノイド化合物［８−ヒドロキシキノリン金属錯体］、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ジフェニルエチレン誘導体、ビニルアセトン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ブタジエン誘導体、クマリン誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、スチリル誘導体、スチリルアミン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、トリススチリルベンゼン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、アミノピレン誘導体、ピリジン誘導体、ローダミン誘導体、アクイジン誘導体、フェノキサゾン、キナクリドン誘導体、ルブレン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、又は、ポリシラン等が挙げられる。
【００７０】
次に、実施形態１と同様に、蒸着マスクを用いて、Ｍｇ・Ａｇを１〜２０ｎｍの膜厚で成膜し、ＩＴＯも同様に形成して第２電極１４を形成する。続いて、実施形態１と同様に、封止膜１８及び導電膜１９を形成した後、酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とした窒素ガス雰囲気中で有機ＥＬ素子１２形成基板を封止樹脂と封止ガラスとで封止することにより、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。
【００７１】
（実施形態２の作用効果）
本発明の実施形態２では、第１電極１３のパターンエッジ部にバンクを形成していない、第１電極１３のＩＴＯ工程まで完了したＴＦＴ基板１６に表面処理を施し、第１電極１３上を親液性、平坦化膜２１上を撥液性とする。その後、インクジェット法等のウェット塗布方法で、コーヒーステイン部５１を備える有機ＥＬ層５２を形成している。
【００７２】
このような構成によれば、インクを画素に保持するバンク（隔壁）を形成することなく、インクジェット法等のウェット塗布形成法において有機ＥＬ素子５５を形成することが可能となる。また、通常、コーヒーステイン部５１は膜厚が厚くなり、有機ＥＬ素子５５の膜厚ムラが生じてしまうが、本実施形態によれば、コーヒーステイン部５１に電圧がかからず、電流もほとんど流れないため、有機ＥＬ素子特性の悪化が良好に抑制される。
【００７３】
また、有機ＥＬ素子５５は、有機ＥＬ層５２の膜厚が約１００〜５００ｎｍ程度の非常に薄い薄膜で構成される。このため、有機ＥＬ層５２の膜厚が均一であることは、その性能確保のために重要な課題であるが、本実施形態では、第２電極１４をコーヒーステイン部５１の内側に形成することで、画素を規定する第２電極１４下に均一な有機ＥＬ層５２が形成される。このため、第２電極１４と第１電極１３との間に挟まれる有機ＥＬ層５２の膜厚が均一となり、表示ムラが少なく、信頼性の高い有機ＥＬ素子５５を形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上説明したように、本発明は、有機ＥＬ表示装置及びその製造方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施形態１に係る有機ＥＬ表示装置の平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】有機ＥＬ表示装置のソース配線及びゲート配線で区画された画素パターンの平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】コンタクトホールの他の形態を示す図である。
【図６】有機ＥＬ表示装置の駆動回路図の例である。
【図７】有機ＥＬ表示装置の駆動回路概念図である。
【図８】実施形態１の製造工程における第１電極形成後の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図９】実施形態１の製造工程における第２電極形成後の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１０】実施形態１の製造工程におけるレジスト膜形成後の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１１】有機ＥＬ層が第１電極をはみ出して形成された有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１２】実施形態２に係る有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１３】実施形態２の製造工程における正孔輸送材料滴下後の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１４】実施形態２の製造工程における正孔輸送層形成後の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１５】実施形態２の製造工程における発光材料滴下後の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１６】実施形態２の製造工程における発光層形成後の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０，５０      有機ＥＬ表示装置
１１，１１ａ，１１ｂ      ＴＦＴ
１２，５５      有機ＥＬ素子
１３      第１電極
１４      第２電極
１５      画素領域
１６      ＴＦＴ基板
１７，１７’，５２      有機ＥＬ層
１８      封止膜
１９      導電膜
２０      絶縁性基板
２２，２２ａ〜２２ｅ      コンタクトホール
５１      コーヒーステイン部
５８，５９      インク
【図１】
2010027451.tif 000003
【図２】
2010027451.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010027451.tif 000007
【図６】
2010027451.tif 000008
【図７】
2010027451.tif 000009
【図８】
2010027451.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010027451.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2010027451.tif 000014
【図１３】
2010027451.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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