(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する有機ＥＬ表示装置であって、
前記上部電極は透明電極によって形成され、前記画素と前記画素の間には、前記上部電極と導通する補助電極が延在し、前記上部電極の下層には絶縁層が形成され、前記絶縁層の下層には電流供給線が形成され、前記補助電極は、前記上部電極に電流を供給する前記電流供給線と、前記絶縁層に形成されたスルーホールを介して接続し、
前記スルーホールには全体にわたって、前記上部電極、前記補助電極、コンタクト電極がこの順で重畳して形成されており、
前記コンタクト電極は前記補助電極よりも膜厚が大きい金属で形成され、
前記コンタクト電極は、前記画素には形成されていないことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記補助電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成され、前記コンタクト電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記コンタクト電極と前記補助電極とは同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
上部電極と下部電極に挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する有機ＥＬ表示装置であって、
前記上部電極は透明電極によって形成され、前記画素と前記画素の間には、前記上部電極と導通する補助電極が延在し、前記上部電極の下層には絶縁層が形成され、前記絶縁層の下層には電流供給線が形成され、前記補助電極は、前記上部電極に電流を供給する前記電流供給線と前記表示領域外で、前記絶縁層に形成されたスルーホールを介して接続し、
前記スルーホールには全体にわたって、前記上部電極、前記補助電極、コンタクト電極がこの順で重畳して形成されており、
前記スルーホールは前記表示領域外に複数形成され、連続した層であるコンタクト電極が前記複数の前記スルーホールに渡って配置され、前記コンタクト電極は前記複数の前記スルーホールを覆っており、
前記コンタクト電極は前記補助電極よりも膜厚が大きい金属で形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記補助電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成され、前記コンタクト電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成されていることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する有機ＥＬ表示装置であって、
前記上部電極は透明電極によって形成され、前記画素と前記画素の間には、前記上部電極と導通する補助電極が延在し、前記補助電極は、前記上部電極に電流を供給する電流供給線と前記表示領域内において、前記画素と前記画素の間において、複数の絶縁層に形成されたスルーホールを介して接続され、
前記スルーホールには全体にわたって、前記上部電極、前記補助電極、コンタクト電極がこの順で重畳して形成されており、
前記コンタクト電極は前記補助電極よりも膜厚が大きい金属で形成され、
前記コンタクト電極の幅は前記補助電極の幅よりも大きく、
前記コンタクト電極は画素と画素の中間地点に形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記画素と前記画素の間にはバンクが形成され、前記補助電極はバンクの上に形成され、前記複数の絶縁層は、前記バンクおよび他の絶縁層を含むことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記補助電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成され、前記コンタクト電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ表示装置に係り、特に輝度の均一性を向上させ、かつ、信頼性を向上させたトップエミッション型有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置には、有機ＥＬ層から発光した光を、有機ＥＬ層等が形成されたガラス基板方向に取り出すボトムエミッション型と、有機ＥＬ層等が形成されたガラス基板と逆の方向に取り出すトップエミッション型とがある。トップエミッション型は有機ＥＬ層の面積を多く取ることが出来るのでディスプレイの明るさを上げることが出来るという利点がある。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置では下部電極と上部電極との間に有機ＥＬ層を挟持し、上部電極に一定電圧を印加し、下部電極にデータ信号電圧を印加して有機ＥＬ層の発光を制御することによって画像を形成する。下部電極へのデータ信号電圧の供給は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して行われる。トップエミッション型有機ＥＬ表示装置では、このＴＦＴ等の上にも有機ＥＬ層を形成することが出来るので発光面積を大きくすることが出来る。
【０００４】
トップエミッション型有機ＥＬ表示装置は上部電極側に光を放射するので、上部電極は透明である必要がある。一般には透明電極としては金属酸化物導電膜であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）あるいはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等が使用される。しかし、ＩＴＯあるいはＩＺＯ等は金属に比べて抵抗が高い。したがって、電流を供給する端子部からの距離が大きくなると、端子部付近の上部電極の電位と端子部から遠く離れた上部電極の電位とが異なってくる。これは輝度の不均一となって現れ、画質が劣化する。
【０００５】
「特許文献１」および「特許文献２」には、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置において、上部電極の抵抗によって、上部電極の電位が場所によって異なる現象を抑制するために、補助電極を形成することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１８５５６号公報
【特許文献２】特開２００１−２３００８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
「特許文献１」に記載の技術は画素と画素の間に形成されるバンクの下に抵抗の小さい金属によって補助配線を形成する。そして、バンクにスルーホールを形成して、上部電極と補助配線とを電気的に接続する。補助配線は抵抗が小さいので、端子部から遠く離れた画素においても、上部電極の電位の低下は抑制することが出来る。しかしながら、この技術では、補助配線をバンクの下に形成するときに、補助配線のパターニングが必要である。補助電極のパターニングはフォトリソグラフィによって行われるので、コストがかかる。また、バンクに形成されたスルーホール部分の接続は上部電極のみによって行われる。バンクに形成されたスルーホールは深いために、スルーホール部における導通の信頼性にも問題が残る。
【０００８】
「特許文献２」に記載の技術では、上部電極を、有機ＥＬ層の上に形成する文字どおりの上部電極と、端子部から上部電極に電流を供給する配線部（補助電極）とに分け、配線部を抵抗の低い金属によって形成することが記載されている。この技術においても、補助電極のパターニングが必要である。補助電極のパターニングはフォトリソグラフィによって行われるので、コストがかかる。また、「特許文献２」の開示では、画素と画素の間にはバンクが形成されていないが、バンクを形成する場合は、「特許文献１」と同様に、スルーホール部における導通の問題が生ずる。
【０００９】
本発明は、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置において、上部電極の抵抗が大きいことによる上部電極の電圧降下を防止するために、補助電極を使用する場合において、製造コストの上昇を抑え、かつ、スルーホール部における導通の信頼性を確保した構成を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するものであり、上部電極の電圧降下を抑制するために、蒸着あるいはスパッタリングによって補助電極を上部電極の上あるいは上部電極の下に形成する。上部電極に電流を供給する、ドレイン配線と同じ層で形成される電流供給線と、補助電極との接続は、絶縁膜に形成するスルーホールを介して行われる。このスルーホールにおける接続不良あるいは抵抗が増大する現象を抑制するために、スルーホール部において、金属で形成されるコンタクト電極を補助電極と重畳してマスク蒸着あるいはスパッタリングによって被着する。具体的な手段は次のとおりである。
【００１１】
（１）上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する有機ＥＬ表示装置であって、前記上部電極は透明電極によって形成され、前記画素と前記画素の間には、前記上部電極と導通する補助電極が延在し、前記補助電極は、前記上部電極に電流を供給する電流供給線と、絶縁層に形成されたスルーホールを介して接続し、前記スルーホールにおいては、前記補助電極と重畳してコンタクト電極が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００１２】
（２）前記コンタクト電極は金属で形成されており、前記補助電極よりも膜厚が大きいことを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１３】
（３）前記補助電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成され、前記コンタクト電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成されていることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１４】
（４）前記コンタクト電極は前記補助電極よりも上に形成されていることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１５】
（５）前記コンタクト電極と前記補助電極とは同じ材料で形成されていることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１６】
（６）前記補助電極は前記上部電極の上に形成されていることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１７】
（７）前記補助電極は前記上部電極の下に形成されていることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１８】
（８）上部電極と下部電極に挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する有機ＥＬ表示装置であって、前記上部電極は透明電極によって形成され、前記画素と前記画素の間には、前記上部電極と導通する補助電極が延在し、前記補助電極は、前記上部電極に電流を供給する電流供給線と前記表示領域外で、絶縁層に形成されたスルーホールを介して接続し、前記スルーホールにおいては、前記補助電極と重畳してコンタクト電極が形成されており、前記コンタクト電極は複数の前記スルーホールを共通して覆っていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００１９】
（９）補助電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成され、前記コンタクト電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成されていることを特徴とする（８）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００２０】
（１０）上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する有機ＥＬ表示装置であって、前記上部電極は透明電極によって形成され、前記画素と前記画素の間には、前記上部電極と導通する補助電極が延在し、前記補助電極は、前記上部電極に電流を供給する電流供給線と前記表示領域内において、前記画素と前記画素の間において、絶縁層に形成されたスルーホールを介して接続され、前記スルーホールにおいては、前記補助電極と重畳してコンタクト電極が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００２１】
（１１）前記コンタクト電極の幅は前記補助電極の幅よりも大きいことを特徴とする（１０）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００２２】
（１２）前記画素と前記画素の間にはバンクが形成され、前記補助電極はバンクの上に形成され、前記スルーホールはバンクおよび他の絶縁層を貫通して形成されていることを特徴とする（１０）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００２３】
（１３）補助電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成され、前記コンタクト電極はマスク蒸着あるいはマスクスパッタリングによって形成されていることを特徴とする（１０）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、補助電極をマスク蒸着またはマスクスパッタリングによって形成するので、補助電極の形成にフォトリソグラフィの工程を必要とせず、大幅なコストアップを伴うことなく、補助電極を形成できる。
【００２５】
また、上部電極に電流を供給する電流供給線と補助電極の接続を絶縁膜に形成されたスルーホールを介して行うが、このスルーホールは一般的には非常に深く、導通不良を生じやすい。本発明では、スルーホールにおいて、補助電極のみで電流供給線との接続を行うのではなく、補助電極と重畳してコンタクト電極を形成するので、コンタクト部における導通不良の発生を防止することができる。
【００２６】
このように、本発明によれば、上部電極の電位が場所によって異なる現象を抑制でき、さらに電流供給線と上部電極との導通の信頼性を向上することが出来る。したがって、画面輝度の均一性の優れた、また、信頼性の高いトップエミッションタイプの有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、実施例にしたがって、本発明の詳細な内容を開示する。
【実施例１】
【００２８】
図１は本発明によるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の表示領域の平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１において、赤画素１０１、緑画素１０２、青画素１０３が横方向に配列している。縦方向には同じ色の画素が配列している。各画素はそれぞれ、赤、緑、青等の色を発光する有機ＥＬ層２２を有している。各有機ＥＬ層２２の上は、上部電極２３としての透明電極である、ＩＺＯによって覆われている。透明電極としてはこの他にＩＴＯ等を使用することも出来る。
【００２９】
縦方向の画素と画素の間には補助電極３０が横方向に延在している。この補助電極３０はベタで形成された上部電極２３の上に、マスク蒸着によって形成されている。本発明では、補助電極３０はマスクを用いた蒸着、あるいはスパッタリングによって形成されるため、補助電極３０のためのフォトリソグラフィの工程を必要としないために、コスト的に有利である。縦方向の画素と画素の間は２５μｍ〜３０μｍ程度である。したがって、補助電極３０の幅はこれよりも狭く、１０μｍ〜１５μｍに形成される。この程度の幅の蒸着はマスク蒸着、あるいはスパッタリングによって可能である。
【００３０】
補助電極３０は抵抗を小さくする必要があるので、金属を用いる。補助電極３０の材料としては、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｚｎ、Ｍｇ等が挙げられる。Ａｌ、あるいはＡｌ合金は抵抗が低いので、補助電極３０としては好適である。また、蒸着あるいはスパッタリング等によって容易に被着することが出来る。Ｚｎは抵抗加熱、誘導加熱、ＥＢ蒸着、あるいはスパッタリングによって被着することが出来る。また、Ｚｎを用いると補助配線が黒色となるので、補助配線がブラックマトリクスの役割を持ち、画質のコントラストの向上に寄与する。Ｍｇは抵抗加熱、誘導加熱、ＥＢ蒸着、あるいはスパッタリングによって被着することが出来る。
【００３１】
補助配線が形成された後の表示領域におけるシート抵抗は１０Ω／□以下とすると上部電極２３の電位が場所によって異なる現象を抑制することが出来る。なお、この場合のシート抵抗は、補助電極３０と上部電極２３を合わせた場合のシート抵抗を言う。すなわち、上部電極２３の場合だけに比較してシート抵抗は大幅に小さくなっている。
【００３２】
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図２において、ガラスで形成される素子基板１０の上にはボトムゲート型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。図２はボトムゲート型のＴＦＴであるが、後で説明するように、トップゲート型のＴＦＴであっても良い。
【００３３】
図２において、素子基板１０の上にはゲート電極１５が形成されている。ゲート電極１５を覆ってゲート絶縁膜１４がＳｉＮによって形成されている。ゲート電極１５の上には半導体層１３が形成されている。この半導体層１３がＴＦＴのチャンネル部を形成する。半導体層１３の上にはソース電極あるいはドレイン電極（ＳＤ電極１７）が設置されるが、半導体層１３とＳＤ電極１７との間にはオーミックコンタクトを保つために、図示しないｎ＋Ｓｉ層が形成される。
【００３４】
チャネルエッチングによって、チャネル部のｎ＋Ｓｉ層および半導体層１３の一部をエッチングした後、有機パッシベーション膜１９が被着される。図２においては、パッシベーション膜は有機パッシベーション膜１９のみであるが、有機パッシベーション膜１９の下にＳｉＮ等による無機パッシベーション膜１８が形成されることもある。なお、有機パッシベーション膜１９は平坦化膜としての役割も有するために、厚く、１〜４μｍ程度に形成される。
【００３５】
ＡｌあるいはＡｌ合金による反射電極２４が有機パッシベーション膜１９の上に形成される。本発明はトップエミッションタイプの有機ＥＬ表示装置であるから、有機ＥＬ層２２からの光は素子基板１０と反対の方向に出射させなければならないので、有機パッシベーション膜１９の上には反射電極２４が必要である。有機パッシベーション膜１９にスルーホールを形成して反射電極２４とＴＦＴのＳＤ電極１７を導通する。
【００３６】
本実施例における有機ＥＬ層２２はトップカソード型に対応している。この場合、下部電極２１は仕事関数が大きいものを使用する必要がある。反射電極２４として用いられるＡｌあるいはＡｌ合金は仕事関数が比較的小さく、アノードとしては不適である。したがって、反射電極２４の上に下部電極２１としてＩＺＯを形成する。
【００３７】
下部電極２１の上に光を発生する有機ＥＬ層２２を形成する。有機ＥＬ層２２は一般には、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等の、５層から構成される。有機ＥＬ層２２の各層は非常に薄く、発光する色によって異なるが、ホール輸送層は１２０ｎｍ〜２５０ｎｍであり、発光層は３０ｎｍ〜４０ｎｍ、電子輸送層は１０ｎｍ、電子注入層は６０ｎｍ程度である。このように有機ＥＬ層は５層合わせても非常に薄いので、下地に段差が存在すると容易に膜の段切れをおこしてしまう。
【００３８】
有機ＥＬ層２２の段切れを防止するために、各画素の間にはバンク２０が形成される。バンク２０は一般には有機膜であるアクリルあるいはポリイミド等で形成され、有機ＥＬ層２２が端部において、段差によって破壊されることを防止する。
【００３９】
有機ＥＬ層２２の上に、上部電極２３として透明導電膜であるＩＺＯが被着される。ＩＺＯは蒸着によってバンク２０の上を含む表示部全体に被着される。有機ＥＬ層２２からの光は上部電極２３であるＩＺＯを通って外部に出射するので、ＩＺＯの光透過率を大きくする必要がある。そうすると、ＩＺＯの膜厚を大きくすることはできず、ＩＺＯの膜厚は３０ｎｍ程度である。したがって、ＩＺＯのシート抵抗は高く、上部電極２３の電圧降下を引き起こし、上部電極の電位が場所によって異なる現象を引き起こす。
【００４０】
この上部電極２３の電圧降下を防止するために、補助電極３０がバンク２０の上に形成される。バンク２０の上であれば、補助電極が有機ＥＬ層２２からの光出力を妨げることは無いからである。補助電極３０が抵抗の低い金属によって横方向にストライプ状に形成されることは図１で説明したとおりである。補助電極３０の膜厚は１５０ｎｍ程度であり、上部電極２３に比べて厚く形成される。また、補助電極３０は金属で形成されるので、金属酸化物で形成される上部電極２３よりも抵抗率がはるかに小さい。したがって、補助電極３０を用いることによって上部電極２３の電圧降下を防止することが出来る。
【００４１】
補助電極３０には上部電極２３に電流を供給するためのコンタクト部が必要である。本実施例では図３に示すように、このコンタクト部を表示部の横方向外側に設置している。コンタクト部では、絶縁膜にスルーホールを形成し、スルーホールを介して補助電極３０と電流供給線１７５とを接続する必要がある。したがって、このスルーホール部の信頼性は重要である。
【００４２】
本実施例ではコンタクト部に補助電極３０に加えて、コンタクト電極４０を別途蒸着あるいはスパッタリングによって形成し、このスルーホール部の信頼性を向上させている。図４は図３のＡ−Ａ断面図である。図４において、素子基板１０の上にはゲート絶縁膜１４が形成されている。ゲート絶縁膜１４の上に電流供給線１７５が形成されている。電流供給線１７５は、ＳＤ電極１７と同層で、同時に形成される。
【００４３】
電流供給線１７５の上には有機パッシベーション膜１９が形成されており、有機パッシベーション膜１９には補助電極３０と電流供給線１７５とを接続するためのスルーホールが形成される。このスルーホール部を覆って先ず上部電極２３であるＩＺＯが蒸着される。さらに上部電極２３の上に補助電極３０が蒸着あるいはスパッタリングされる。
【００４４】
しかし、上部電極２３は膜厚が３０ｎｍ程度であり、補助電極３０は膜厚が１５０ｎｍ程度である。一方、有機パッシベーション膜１９は膜厚が１μｍ〜４μｍであり、多くの場合は３μｍ程度と非常に厚い。
【００４５】
したがって、形成されたスルーホールは非常に深いために、上部電極２３、あるいは補助電極３０が段切れをおこす等、十分に導通が取れない場合が生ずる。特に、コンタクト部においては、多くの画素に電流を供給するので、流れる電流が大きく、スルーホール部において抵抗が大きくなると信頼性の問題を生じやすい。
【００４６】
本発明では、このような問題を解決するために、図４に示すように、コンタクト部において、補助電極３０の上に、さらに、金属で形成するコンタクト電極４０を被着する。コンタクト電極４０は補助電極３０よりも厚く被着し、また、スルーホール付近においては平面的にも補助電極３０よりも大きく形成される。コンタクト電極４０の材料は補助電極３０の材料と同じＡｌまたはＡｌ金属、Ｚｎ、Ｍｇ等で形成すれば、プロセス上簡便である。ただし、別な金属であっても良い。
【００４７】
本実施例のように、コンタクト部にコンタクト電極４０を別途形成することによって、コンタクト部の形状を自由に選択できるというメリットもある。例えば、表示領域の補助配線は幅に制約があるので、膜厚を極端に大きくすることは出来ない。しかし、本実施例におけるコンタクト電極４０の膜厚は信頼性の要請によって変えることは可能である。また、コンタクト電極４０のパターンは大きくできるので、コンタクト電極４０の平面的な形状も表示装置の要請から自由に設定することが出来る。
【００４８】
なお、図３および図４はコンタクト部において、補助電極よりもコンタクト電極が上に被着されているが、この逆に補助電極がコンタクト電極よりも下に被着されていても良い。これは、後述する実施例２および実施例３においても同様である。
【００４９】
図５は補助配線がバンク２０の上に被着された上部電極２３であるＩＺＯの上に蒸着あるいはスパッタリングによって形成された例である。本実施例はこれに限らず、図５に示すように、バンク２０の上に、先ず補助電極３０を蒸着によって形成し、その上に上部電極２３であるＩＺＯを蒸着してもよい。本実施例では、補助電極３０、上部電極２３ともに蒸着で形成し、フォトリソグラフィを使用しないので、補助電極３０、上部電極２３のいずれを先に形成しても問題は無い。その他の構成は、補助電極３０が上部電極２３の上側にある場合と同じである。
【実施例２】
【００５０】
本発明は、トップエミッション型有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ層２２がトップアノード型であれ、トップカソード型であれ、また、ＴＦＴがボトムゲート型であれ、トップゲート型であれ適用することが出来る。本実施例はＴＦＴをトップゲート型とし、有機ＥＬ層２２をトップアノード型とした場合に本発明を適用した場合の例である。図６は本実施例の画素部の断面図である。なお、図６は図１のＢ−Ｂ断面図に相当するものである。
【００５１】
図６において、素子基板１０の上にはＳｉＮからなる第１下地膜１１と、ＳｉＯ２からなる第２下地膜１２が形成されている。ガラス基板からの不純物が半導体層１３を汚染することを防止するためである。第２下地膜１２の上には半導体層１３が形成される。半導体層１３はＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜が形成されたあと、レーザー照射によってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換する。
【００５２】
半導体層１３を覆って、ＳｉＯ２からなるゲート絶縁膜１４が形成される。ゲート絶縁膜１４を挟んで、半導体層１３と対向する部分にゲート電極１５が形成される。ゲート電極１５をマスクにして、半導体層１３にリンあるいはボロン等の不純物をイオンインプランテーションによって打ち込み、導電性を付与して、半導体層１３にソース部あるいはドレイン部を形成する。
【００５３】
ゲート電極１５を覆って層間絶縁膜１６がＳｉＯ２によって形成される。ゲート配線あるいはゲート電極１５と、ドレイン配線１７１を絶縁するためである。層間絶縁膜１６の上にはドレイン配線１７１が形成される。ドレイン配線１７１は層間絶縁膜１６およびゲート絶縁膜１４に形成されたスルーホールを介して半導体層１３のドレインと接続する。
【００５４】
その後、ＴＦＴを保護するために、ＳｉＮからなる無機パッシベーション膜１８が被着される。無機パッシベーション膜１８の上には、有機パッシベーション膜１９が形成される。有機パッシベーション膜１９は無機パッシベーション膜１８とともに、ＴＦＴをより完全に保護する役割を有するとともに、有機ＥＬ層２２が形成される面を平坦にする役割を有する。したがって、有機パッシベーション膜１９は１〜４μｍと、厚く形成される。
【００５５】
有機パッシベーション膜１９の上には反射電極２４がＡｌまたはＡｌ合金によって形成される。ＡｌまたはＡｌ合金は反射率が高いので、反射電極２４として好適である。反射電極２４は有機パッシベーション膜１９および無機パッシベーション膜１８に形成されたスルーホールを介してドレイン配線１７１と接続する。
【００５６】
本実施例はトップアノード型の有機ＥＬ表示装置なので、有機ＥＬ層２２の下部電極２１はカソードとなる。したがって、反射電極２４として使用されるＡｌあるいはＡｌ合金が有機ＥＬ層２２の下部電極２１を兼用することが出来る。ＡｌあるいはＡｌ合金は仕事関数が比較的小さいので、カソードとして機能することが出来るからである。
【００５７】
下部電極２１の上には有機ＥＬ層２２が形成される。この場合は、実施例１の場合と有機ＥＬ層２２の順番が異なる。すなわち、下層から電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層。ホール注入層となる。有機ＥＬ層２２の上にはカソードとなる上部電極２３が形成される。トップアノードの場合も上部電極２３としてＩＺＯを用いることが出来る。表示領域においては、ＩＺＯはマスクを用いず、表示領域全体に蒸着される。ＩＺＯの厚さは光の透過率を維持するために、３０ｎｍ程度に形成されることは実施例１と同様である。
【００５８】
なお、有機ＥＬ層２２が端部において段切れによって破壊することを防止するために、画素と画素の間にバンク２０が形成されることは実施例１と同様である。また、画素の平面構造も実施例１の図１と同様である。本実施例における補助電極３０は、バンク２０の上で、上部電極２３の上、または、下のいずれにも形成出来ることは図２および図５と同様である。
【００５９】
また、電流供給線１７５とのコンタクト部を表示領域の横方向外側に形成することも図３と同様である。図７は本実施例におけるコンタクト部の断面図である。図７は図３のＡ−Ａ断面に対応するものである。図７において、素子基板１０の上には、第１下地膜１１、第２下地膜１２が形成されている。その上にゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１６が形成されている。各層の働き、材料等は図６で説明したとおりである。
【００６０】
層間絶縁膜１６の上には電流供給線１７５が存在している。電流供給線１７５はドレイン線と同層で同時に形成される。電流供給線１７５を覆って無機パッシベーション膜１８、さらに有機パッシベーション膜１９が形成される。有機パッシベーション膜１９の上には補助電極３０が延在している。本実施例では、表示領域の外側ではバンクを形成するアクリル樹脂あるいはポリイミド樹脂は除去されている。
【００６１】
補助電極３０と電流供給線１７５を接続するために、有機パッシベーション膜１９および無機パッシベーション膜１８にスルーホールが形成される。このスルーホールを覆って、まず、上部電極を形成するＩＺＯが蒸着され、その後、補助電極３０が蒸着あるいはスパッタリングによって被着され、上部電極２３と電流供給線１７５を接続する。スルーホール部において、接続をより確実にするために、スルーホール部において、補助電極３０を覆ってコンタクト電極４０が形成される。コンタクト電極４０は、マスク蒸着あるいはスパッタリングによって形成されることは実施例１と同様である。
【００６２】
コンタクト電極４０は金属で形成され、膜厚は補助電極３０よりも大きい。したがって、コンタクトホールにおける電流供給線１７５と上部電極２３との導通を確実なもとすることが出来る。
このように、本は有機ＥＬ層２２がトップアノード型であれ、トップカソード型であれ、あるいは、ＴＦＴがボトムゲート型であれ、トップゲート型であれ、問題なく適用することが出来る。そして、いずれの場合においても画面の輝度が均一で信頼性の高いトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を実現することが出来る。
【実施例３】
【００６３】
実施例１および実施例２は補助電極３０への電流の供給を表示領域の横方向外側にバス状のコンタクト電極４０を設けてまとめて行っている。本発明はこれに限らず、表示領域内において、電流供給線１７５と補助電極３０の接続を行う場合についても適用することが出来る。図８は本実施例における表示領域の平面図である。
【００６４】
図８において、画素の配置は図１と同様である。また、補助電極３０が画面横方向に延在していることも図１と同様である。図８においては、補助電極３０と電流供給配線とのコンタクトを表示領域内に設置していることが図１と異なっている。図８において、コンタクト部は画素と画素の中間地点に設けている。この部分がスルーホールのためのスペースをとり易いからである。また、このスルーホールはバンク２０に形成されている。
【００６５】
図８において、コンタクト部は、縦方向には、全補助電極３０について、また、横方向には５画素毎に形成されている。コンタクト部の形成の周期は画面の大きさ等によって、上部電極２３の電位の差がどの程度許容できるかによって決めればよい。コンタクト部の幅は補助電極３０の幅よりも大きく取っている。スルーホール部での抵抗増加を極力抑えるためである。また、スルーホール部に補助電極と重畳して形成されるコンタクト電極４０の幅は、スルーホール以外の場所での補助電極３０の幅よりも大きく形成されている。
【００６６】
図９は図８のＡ−Ａ断面図である。図９に示す断面図は、図６のトップゲート型のＴＦＴが形成されている場合に相当する断面図である。すなわち、ガラスで形成された素子基板１０の上には第１下地膜１１、第２下地膜１２、ゲート絶縁膜１４、層間絶縁膜１６が形成され、その上に、電流供給線１７５が形成されている。電流供給線１７５を覆って無機パッシベーション膜１８および、有機パッシベーション膜１９が形成されている。また、補助配線はバンク２０の上に形成されている関係上、図９においては有機パッシベーション膜１９の上にバンク２０が形成されている。
【００６７】
バンク２０、有機パッシベーション膜１９およびパッシベーション膜を通してスルーホールが形成されている。補助配線と電流供給線１７５を接続するためである。本実施例ではバンク２０にスルーホールが形成されるために、このスルーホールは非常に深いものになる。すなわち、バンク２０は有機膜で形成する場合は２μｍ程度であり、有機パッシベーション膜１９は３μｍ程度であり、さらに無機パッシベーション膜１８の膜厚は０．４μｍ程度であるので、合計では５．４ミクロンもの厚さになり、したがって、スルーホールの深は５．４μｍになる。このように深いスルーホールを形成する必要があるにもかかわらず、スルーホールをバンク２０の上に形成する関係上、スルーホールの外形には限界がある。そうするとスルーホールのテーパθは大きなものになる。スルーホールのテーパが大きいとスルーホール部で導電膜の段切れを生じ易い。
【００６８】
図９において、スルーホールを覆って上部電極２３が被着している。上部電極２３の膜厚は３０ｎｍ程度であるから、このような深いスルーホールにおいては容易に段切れをおこして導通不良となる。補助電極３０が上部電極２３を覆ってスルーホール内に形成されている。補助電極３０の厚さは１５０ｎｍである。しかし、この程度の膜厚では、テーパ角θの大きい、かつ、５．４μｍもの深さのスルーホールにおいて導通を取るのは容易ではない。したがって、補助電極３０だけでスルーホール部の導通をとることは信頼性上問題がある。
【００６９】
本発明は図９に示すように、補助電極３０よりも厚い、コンタクト電極４０をスルーホール部において、補助電極３０を覆って形成する。コンタクト電極４０は金属で形成されており、例えば、ＡｌまたはＡｌ合金、Ｚｎ、Ｍｇ等の補助電極３０と同じ材料を用いることが出来る。このように、本実施例においては、コンタクト部において、コンタクト電極４０を金属によって厚く形成するので、スルーホールにおける導通抵抗を安定化させることが出来る。
本実施例では、上部電極２３に対して電流供給線１７５および、補助電極３０によって表示領域に電流を供給するので、実施例１の場合よりもさらに、上部電極２３の電位を均一化することが出来る。また、コンタクト部においては、コンタクト電極４０によってスルーホール抵抗を安定化することが出来るので、画面輝度をさらに均一化させることが出来るとともに、信頼性を上げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施例１の有機ＥＬ表示装置の表示領域の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施例１の有機ＥＬ表示装置の表示領域周辺の平面図である。
【図４】実施例１のスルーホール部の断面図である。
【図５】実施例１における図１のＡ−Ａ断面図の他の形態である。
【図６】実施例２の画素構造の断面図である。
【図７】実施例２のスルーホール部の断面図である。
【図８】実施例３の有機ＥＬ表示装置の表示領域の平面図である。
【図９】実施例３のスルーホール部の断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…素子基板、  １１…第１下地膜、  １２…第２下地膜、  １３…半導体層、  １４…ゲート絶縁膜、  １５…ゲート電極、  １６…層間絶縁膜、  １７…ＳＤ電極、  １８…無機パッシベーション膜、  １９…有機パッシベーション膜、  ２０…バンク、  ２１…下部電極、  ２２…有機ＥＬ層、  ２３…上部電極、  ２４…反射電極、  １０１…赤画素、  １０２…緑画素、  １０３…青画素、  １７１…ドレイン配線、  １７５…電流供給線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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