(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、コントラストを向上させることができる有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法及びこれを用いた電子機器を提供すること。【解決手段】  基板２上に形成され画素領域のそれぞれを区画する隔壁部１１２と、画素領域内部の第１の電極１１１上に形成された導電性を有する光吸収層２０と、隔壁部１１２の上面に形成された導電性を有する光吸収層２０と、画素領域内部の光吸収層２０上方に形成された発光層１１０ｂとを備え、第１の電極１１１上に形成された光吸収層２０と、隔壁部１１２の上面に形成された光吸収層２０とは同一構成を有し、第２の電極１２と隔壁部１１２上面に形成された光吸収層２０とは電気的に接続されていることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配列形成された複数の画素領域と、該画素領域の内部に前記画素領域毎に設けられた第１の電極と、該第１の電極の上方に前記複数の画素領域にわたって共通に設けられた第２の電極とを備え、前記第１の電極上方に配された発光層からの光を前記基板とは反対側に射出させる有機ＥＬ装置であって、
前記基板上に形成され前記画素領域のそれぞれを区画する隔壁部と、
前記画素領域内部の前記第１の電極上に形成された導電性を有する光吸収層と、
前記隔壁部の上面に形成された導電性を有する光吸収層と、
前記画素領域内部の光吸収層上方に形成された発光層とを備え、
前記第１の電極上に形成された光吸収層と、前記隔壁部の上面に形成された光吸収層とは同一構成を有し、前記第２の電極と前記隔壁部上面に形成された光吸収層とは電気的に接続されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記光吸収層が、前記基板側から前記第２の電極側に向かって、第１金属層，透明導電層，第２金属層の順で積層されて構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装置。
【請求項３】
前記光吸収層が、光吸収性を有する１層の導電材料からなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記隔壁部は、前記基板に近い基端側よりも先端側に断面積が大きい部分を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記隔壁部にコンタクトホールが設けられ、
前記隔壁部上面に形成された光吸収層と、前記隔壁部より下層に形成された前記第２の電極の取り出し配線とが、前記コンタクトホールを通じて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記発光層の縁部の高さが、前記隔壁部の上面の高さと略一致していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
基板上に配列形成された複数の画素領域と、該画素領域の内部に前記画素領域毎に設けられた第１の電極と、該第１の電極の上方に前記複数の画素領域にわたって共通に設けられた第２の電極とを備え、前記第１の電極上方に配された発光層からの光を前記基板とは反対側に射出させる有機ＥＬ装置であって、
前記基板上に形成され前記画素領域のそれぞれを区画する隔壁部と、
導電性を有するとともに、前記画素領域内部に形成され前記第１の電極として機能する光吸収層と、
前記隔壁部の上面に形成された導電性を有する光吸収層と、
前記画素領域内部の光吸収層上方に形成された発光層とを備え、
前記画素電極内部に形成された光吸収層と、前記隔壁部の上面に形成された光吸収層とは同一構成を有し、前記第２の電極と前記隔壁部上面に形成された光吸収層とは電気的に接続されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項８】
前記基板上に前記隔壁部を形成する工程と、
蒸着法により前記隔壁部が形成された基板に対して導電性光吸収材料を成膜し、前記画素領域内部及び前記隔壁部上面に同時に前記導電性光吸収材料からなる光吸収層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項９】
前記画素領域内部に形成された光吸収層上に、電荷注入層及び前記発光層を液滴吐出法により形成することを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置を表示部として用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法及びこれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話やＰＤＡ等の携帯機器やパーソナルコンピュータ等の表示手段として、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略す。）表示装置が開発されている。
有機ＥＬ表示装置は、ＥＬ層（発光層）を一対の電極間に挟持してなる発光素子を基板面内に複数備えて構成され、各発光素子を独立に駆動制御することで所望の表示を行っている。この有機ＥＬ表示装置は、発光層からの光の取り出し方向の違いにより、例えば素子基板側から光を取り出すボトムエミッション型と、封止部材側から光を取り出すトップエミッション型のものとに分類できるが、材料選択の自由度等の理由から、これまで主にボトムエミッション型の構造について研究されてきた。
【０００３】
一方、表示装置の分野では、大型化，高精細化，高輝度化に対するニーズが高く、有機ＥＬ表示装置についても大型化を目指した研究開発が盛んに行なわれている。しかし、上述のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置を大型化した場合、電極に信号を供給する配線を太くする必要があり、これにより画素の開口率が低下するという課題があった。また、このように開口率が低下した場合、画素の輝度を確保するために発光層に大きな電流を流す結果、製品寿命が短くなるという課題も生じる。このため、近年、画素の開口率が配線等の構造に影響されないトップエミッション型の構造が注目され、盛んに研究されている。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ装置をディスプレイ等に用いる場合、外光の入射によって、コントラストが低下してしまうという問題がある。この課題を解決するために、背面電極を吸収性電極層と導電補助電極層とから構成し、吸収性電極層（光吸収層）を有機発光層側に配する有機ＥＬ素子が提案されている（例えば、特許文献１。）。
また、発光素子の発光部間を分離するための絶縁膜上に光吸収層を設けた表示装置も提案されている（例えば、特許文献２。）。この表示装置は、発光部間から入射し、絶縁膜下の第１の電極やその他の配線材料部分において反射する外光を光吸収層により吸収させるものである。
【特許文献１】特開平８−８０６５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７２７２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、上記特許文献１に記載の有機ＥＬ素子では、吸収性電極層を発光層の一面に接触させるとともに、基板上に形成された陰極にも接触させるように形成しなくてはならない。また、上記特許文献２に記載の表示装置では、絶縁膜上に光吸収層を形成した後、光吸収層と絶縁膜とに開口部を形成し、この開口部に発光層を形成しなくてはならない。したがって、特許文献１及び特許文献２のいずれの場合においても、多くの工程を有するため、光吸収層の形成が困難であり、また、製造コストがかかってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で、コントラストを向上させることができる有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法及びこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の有機ＥＬ装置は、基板上に配列形成された複数の画素領域と、該画素領域の内部に前記画素領域毎に設けられた第１の電極と、該第１の電極の上方に前記複数の画素領域にわたって共通に設けられた第２の電極とを備え、前記第１の電極上方に配された発光層からの光を前記基板とは反対側に射出させる有機ＥＬ装置であって、前記基板上に形成され前記画素領域のそれぞれを区画する隔壁部と、前記画素領域内部の前記第１の電極上に形成された導電性を有する光吸収層と、前記隔壁部の上面に形成された導電性を有する光吸収層と、前記画素領域内部の光吸収層上方に形成された発光層とを備え、前記第１の電極上に形成された光吸収層と、前記隔壁部の上面に形成された光吸収層とは同一構成を有し、前記第２の電極と前記隔壁部上面に形成された光吸収層とは電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る有機ＥＬ装置では、画素領域内部及び隔壁部上面に光吸収層を備えることにより、発光層に入射される外光は、これらの光吸収層によって吸収されることになる。したがって、発光層で生じた光を取り出す際、発光層内部や画素領域間における外光の反射を抑えることができるため、コントラストを向上させることが可能となる。ここで、光吸収層が導電性を有しているため、第１の電極上に設けても発光層への電流注入に影響を及ぼすことはなく、また、隔壁部上面に形成された光吸収層が導電性を有することにより、第２の電極の導電性を高め、低抵抗化を図ることが可能となる。さらに、画素領域内部に形成された光吸収層と隔壁部上面に形成された光吸収層とが同一構成であるため、同時に形成が可能であり、製造プロセスが簡易な装置を提供することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、前記光吸収層が、前記基板側から前記第２の電極側に向かって、第１金属層，透明導電層，第２金属層の順で積層されて構成されていることが好ましい。
本発明に係る有機ＥＬ装置では、発光層に入射される外光は、第２金属層で一部は反射し、一部は透明導電層を透過し第１金属層において反射されることになる。そして、第１金属層において反射した光と第２金属層において反射した光とが干渉して吸収される。したがって、ある程度薄い膜厚による積層で光の吸収が可能となり、各層を精度良く形成できるので、発光層内部や画素領域間における外光反射を確実に抑えることができ、コントラストを向上させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、前記光吸収層が、光吸収性を有する１層の導電材料から形成されても良い。
本発明に係る有機ＥＬ装置では、光吸収層が光吸収性を有する１層の導電材料からなるため、簡易な構成により、発光層内部や画素領域間における外光反射を抑えることができるので、低コスト化を図ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、前記隔壁部は、前記基板に近い基端側よりも先端側に断面積が大きい部分を有することが好ましい。
本発明に係る有機ＥＬ装置では、隔壁部は、基板に近い基端側よりも先端側に断面積が大きい部分を有するため、例えば、蒸着法により、画素領域内部及び隔壁部上面に光吸収層を形成する際、影となる部分には光吸収層が形成されないことになる。そのため、画素領域内部と隔壁部上面との光吸収層は、隔壁部により正確に分離される。したがって、発光層内部や画素領域間における外光反射を確実に抑えることが可能となる。
【００１２】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、前記隔壁部にコンタクトホールが設けられ、前記隔壁部上面に形成された光吸収層と、前記隔壁部より下層に形成された前記第２の電極の取り出し配線とが、前記コンタクトホールを通じて電気的に接続されていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る有機ＥＬ装置では、光吸収層が導電性を有しているため、隔壁部上面に形成された光吸収層が補助電極として機能することが可能となる。したがって、第２の電極の取り出し配線からコンタクトホールを通じて補助電極に充分な電流を供給することができるため、輝度ムラを低減させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、前記発光層の縁部の高さが、前記隔壁部の上面の高さと略一致していることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る有機ＥＬ装置では、発光層の縁部の高さが、隔壁部の上面の高さと略一致しているため、発光層と隔壁部との上方にわたって第２の電極を積層する際、隔壁部における第２の電極の断裂を防止し、画素欠陥を減らすことが可能となる。
【００１６】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、基板上に配列形成された複数の画素領域と、該画素領域の内部に前記画素領域毎に設けられた第１の電極と、該第１の電極の上方に前記複数の画素領域にわたって共通に設けられた第２の電極とを備え、前記第１の電極上方に配された発光層からの光を前記基板とは反対側に射出させる有機ＥＬ装置であって、前記基板上に形成され前記画素領域のそれぞれを区画する隔壁部と、導電性を有するとともに、前記画素領域内部に形成され前記第１の電極として機能する光吸収層と、前記隔壁部の上面に形成された導電性を有する光吸収層と、前記画素領域内部の光吸収層上方に形成された発光層とを備え、前記画素電極内部に形成された光吸収層と、前記隔壁部の上面に形成された光吸収層とは同一構成を有し、前記第２の電極と前記隔壁部上面に形成された光吸収層とは電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る有機ＥＬ装置では、画素領域内部に形成された光吸収層が第１の電極として機能するため、発光層で生じた光を取り出す際、発光層内部や画素領域間における外光の反射を抑えることができるので、コントラストを向上させることが可能となる。また、外光の反射を抑えるとともに、第１の電極としての作用を有する層を一度に形成することができるので、製造プロセスが簡易な装置を提供することが可能となる。
【００１８】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記基板上に、前記隔壁部を形成する工程と、蒸着法により、前記隔壁部が形成された基板に対して導電性光吸収材料を蒸着し、前記画素領域内部及び前記隔壁部上面に同時に前記導電性光吸収材料からなる光吸収層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法では、基板上に隔壁部を形成した後、蒸着法により、隔壁部が形成された基板に向かって導電性光吸収材料を蒸着する。この際、画素領域内部に形成された光吸収層と、隔壁部上面に形成された光吸収層とは、隔壁部により分離される。したがって、簡易な方法により、画素領域内部及び隔壁部上面に同一構造を有する光吸収層を同時に形成することができるとともに、画素領域内部及び隔壁部上面に均一性や緻密性の面で優れた光吸収層を形成することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記画素領域内部に形成された光吸収層上に、前記電荷注入層及び前記発光層を液滴吐出法により形成することが好ましい。
【００２１】
本発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法では、電荷注入層及び発光層を液滴吐出法により形成する。この液滴吐出法とは、いわゆるインクジェットプリンタでよく知られている印刷技術であり、各種材料を液状化させた材料インクの液滴を、インクジェットヘッドから基板上に吐出し、定着させるものである。液滴吐出法によれば、微細な領域に材料インクの液滴を正確に吐出できるので、フォトリソグラフィを行うことなく、所望の領域の際まで直接材料インクを定着させることができる。したがって、材料の無駄も発生しないため、製造コストの低減を図ることが可能であるとともに、均一かつ正確に電荷注入層及び発光層を形成することができる。
【００２２】
本発明の電子機器は、上記の有機ＥＬ装置を表示部として用いたことを特徴とする。
本発明に係る電子機器では、上述したように、コントラストが向上した有機ＥＬ装置を表示部として用いているので、コントラストの良い表示を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照して説明する。なお、図１から図８において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものと異なるように表わしている。
【００２４】
図１は本実施形態の有機ＥＬ装置の一例である有機ＥＬ表示装置の配線構造を示す平面模式図である。
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１には、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線されている。そして、走査線１０１と信号線１０２とにより区画された領域が画素領域として構成されている。
【００２５】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。
【００２６】
各画素領域には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量ｃａｐと、該保持容量ｃａｐによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２３と、この駆動用薄膜トランジスタ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（第１の電極）１１１と、この画素電極１１１と陰極（第２の電極）１２との間に挟み込まれる機能層１１０とが設けられている。画素電極１１１と対向電極１２と機能層１１０により発光部Ａが構成され、有機ＥＬ表示装置１は、この発光部Ａをマトリクス状に複数備えて構成されている。
【００２７】
有機ＥＬ表示装置１の構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、更に機能層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２８】
図２は本表示装置の平面模式図であり、図３は図２をＩ−Ｉ′断面で切った断面模式図である。
図３に示すように、本実施形態の表示装置１は、基板２上に回路素子部１４と表示素子部１０が順に積層され、この積層体の形成された基板面が封止部３によって封止された構造を有する。表示素子部１０は、発光層１１０ｂを含む発光素子部１１と、発光素子部１１上に形成された陰極１２とからなる。この陰極１２及び封止部３は透光性を有しており、本表示装置１は、発光層から発した表示光が封止部３側から出射される、所謂トップエミッション型の表示装置として構成されている。
【００２９】
基板２には、透明基板（又は半透明基板）又は不透明基板のいずれを用いることもできる。透明又は半透明な基板としては、例えばガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特に、安価なソーダガラス基板が好適に用いられる。不透明な基板としては、例えばアルミナ等のセラミックやステンレススチール等の金属シートに表面酸化等の絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。また、基板２は、図２に示すように、中央に位置する表示領域２ａと、基板２の周縁に位置して表示領域２ａを囲む非表示領域２ｂとに区画されている。
表示領域２ａは、マトリックス状に配置された発光部Ａによって形成される領域であり、表示領域の外側に非表示領域２ｂが形成されている。そして，非表示領域２ｂには、表示領域２ａに隣接するダミー表示領域２ｄが形成されている。
【００３０】
図３に示すように、回路素子部１４には、前述の走査線、信号線、保持容量、スイッチング用の薄膜トランジスタ、駆動用の薄膜トランジスタ１２３等が備えられており、表示領域２ａに配置された各発光部Ａを駆動するようになっている。
陰極１２は、その一端が発光素子部１１上から基板２上に形成された陰極用配線１２０に接続しており、この配線の一端部がフレキシブル基板５上の配線５ａに接続されている。また、配線５ａは、フレキシブル基板５上に備えられた駆動ＩＣ６（駆動回路）に接続されている（図２参照）。
【００３１】
また、回路素子部１４の非表示領域２ｂには、前述の電源線１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）が配線されている。
また、表示領域２ａの図２中両側には、前述の走査側駆動回路１０５、１０５が配置されている。この走査側駆動回路１０５、１０５はダミー領域２ｄの下側の回路素子部１４内に設けられている。更に回路素子部１４内には、走査側駆動回路１０５、１０５に接続される駆動回路用制御信号配線１０５ａと駆動回路用電源配線１０５ｂとが設けられている。
更に表示領域２ａの図２中上側には検査回路１０６が配置されている。この検査回路１０６により、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができる。
【００３２】
封止部３は、基板２と、封止樹脂６０３を介して、封止基板（封止部材）６０４とから構成されている。封止樹脂６０３のガス透過性はできるだけ小さいものが好ましい。
【００３３】
図４に、本表示装置における表示領域２ａの断面構造を拡大した図を示す。この表示装置１は、基板２上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４と、画素電極１１１と、発光層１１０ｂを含む機能層１１０が形成された発光素子部１１と、陰極１２とが順次積層されて構成されている。
【００３４】
回路素子部１４には、半導体膜１４１，ゲート絶縁膜１４２，ゲート電極１４３により薄膜トランジスタ１２３が構成されている。
尚、回路素子部１４には、前述した保持容量ｃａｐ及びスイッチング用の薄膜トランジスタ１４２も形成されているが、図４ではこれらの図示を省略している。
【００３５】
発光素子部１１は、画素領域内部に形成された光吸収層２０上にそれぞれ形成された機能層１１０と、基板２上に形成され画素領域のそれぞれを区画するバンク層１１２とを主体として構成されている。機能層１１０上には陰極１２が配置されており、これら画素電極１１１、機能層１１０及び陰極１２によって発光部Ａが構成されている。
【００３６】
また、画素領域内部の画素電極１１１上及び後述するバンク層１１２（隔壁部）上面１１２ａには、光吸収層２０が形成されている。光吸収層２０は、導電性を有するとともに、画素領域内部の画素電極１１１の画素電極面１１１ａ上及びバンク層１１２の上面１１２ａにパターニングされて形成されている。また、画素領域内部の画素電極１１１上の光吸収層２０とバンク層１１２の上面１１２ａに形成された光吸収層２０とは同一構成となっている。ここで、同一構成とは、画素領域内部の画素電極１１１の画素電極面１１１ａ上の光吸収層２０とバンク層１１２の上面１１２ａの光吸収層２０とが、それぞれ３層構造であり、各々の層の膜厚，材料がすべて等しいことを意味している。また、陰極１２とバンク層１１２の上面１１２ａに形成された光吸収層２０とは電気的に接続されている。
【００３７】
具体的に、光吸収層２０は、図５に示すように、基板２側から陰極１２側に向かって、第１金属層２１，透明導電層２２，第２金属層２３の順で積層されている。この第１，第２金属層２１，２３は、Ｔｉからなっており、第１金属層２１の厚みは約２００ｎｍ、第２金属層２３の厚みは約８ｎｍとなっている。また、透明導電層２２は、透明導電材料によって形成され、具体的にはＩＴＯが好適に用いられており、厚みは約５０ｎｍとなっている。
【００３８】
バンク層１１２は、基板２上に形成された無機バンク層１１３と、この無機バンク層１１３上に隣接して形成された有機バンク層１１４とを備えている。
無機バンク層１１３は、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機絶縁材料からなり、図５に示すように、画素電極１１１に対応する開口部１１３ａを有するようにパターニングされている。そして、この開口部１１３ａの形状によって決定される領域を発光領域、すなわち、発光画素としている。また、有機バンク層１１４には、画素電極１１１に対応した開口部１１４ａが形成されている。
【００３９】
さらに、有機バンク層１１４に仕切られた各領域において、画素電極１１１の電極面１１１ａは酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液処理されており、親液性を示す。一方、開口部１１４ａの壁面及びバンク層１１２の上面１１２ａに形成された光吸収層２０の上面２０ａは、４フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液処理）されており、撥液性を示す。
【００４０】
バンク層１１２の有機バンク層１１４は、図５に示すように、基板２に近い基端１１４ｂ側よりも先端１１４ｃ側に断面積が大きい部分を有する形状となっている。すなわち、本実施形態では、画素領域が配列されている平面方向の有機バンク１１４幅が、基端１１４ｂから先端１１４ｃに向かって漸次大きくなる形状となっている。
また、無機バンク１１３の開口部１１３ａ内には、画素電極面１１１ａ上に有機バンク１１４の端部１１４ｄを含む平面まで光吸収層２０が形成されている。すなわち、光吸収層２０は、図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１を平面視した状態において、有機バンク１１４により影となる無機バンク１１３の表面１１３ｂには形成されていない形状となっている。
【００４１】
機能層１１０は、画素電極１１１の画素電極面１１１ａ上に形成された光吸収層２０上に積層された正孔注入／輸送層（電荷注入層）１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層１１０ｂと、この発光層１１０ｂ上に隣接して形成された電子注入層（電荷注入層）１１０ｃとから構成されている。
正孔注入／輸送層１１０ａは、正孔を発光層１１０ｂに注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層１１０ａ内部において輸送する機能を有する。この正孔注入／輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。他に、フィジカルマスクを用いて、ＴＰＤ、α―ＮＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ,銅フタロシアニン等の低分子系正孔注入／輸送材料を蒸着法により画素領域にのみ形成できる。また、電子注入層１１０ｃは、電子を発光層１１０ｂに注入する機能を有するとともに、電子を電子注入層１１０ｃ内部において輸送する機能を有する。この電子注入層１１０ｃとしては、例えばリチウムキノリノール（Ｌｉｑ）やフッ化リチウム（ＬｉＦ）或いはバソフェンセシウム、Ａｌｑ３等を好適に用いることができる。また、仕事関数が４ｅＶ以下の金属、例えばＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｙｂ、Ｓｍなども用いることができる。
【００４２】
このような正孔注入／輸送層１１０ａ，電子注入層１１０ｃを、それぞれ画素電極１１１と発光層１１０ｂの間、及び、陰極１２と発光層１１０ｂとの間に設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。なお、正孔注入／輸送材料は、各色の発光層１１０ｂ毎に異ならせてもよく、又、特定の色の発光層１１０ｂに対して正孔注入／輸送層１１０ａを設けない構成とすることも可能である。
なお、発光層１１０ｂの材料によっては、電子注入層１１０ｃを形成しなくても良い。
【００４３】
発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ２、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３、の３種類を有し、各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３が規則的に配列されている。この配列としては、ストライプ配列、デルタ配列等を適用できる。この発光層１１０ｂの材料としては、例えば、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン、ルブレン等をドープして用いることができる。また低分子系の材料として、Ａｌｑ３、ＤＰＶＢｉ等に、上記のような低分子系材料をドーピングしてマスク蒸着することで、所望の発光を所定の配列で得ることができる。
【００４４】
陰極１２には、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の金属酸化物からなる透光性の導電材料が用いられており、陰極１２は発光素子部１１の全面に形成されている。そして、画素電極１１１と対になって機能層１１０に電流を流す役割を果たす。
なお、陰極１２上には必要に応じてＳｉＯ，ＳｉＯ２，ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。
【００４５】
次に、以上の構成からなる本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の製造方法について説明する。
本実施形態の表示装置１の製造方法は、例えば、（１）バンク部形成工程、（２）光吸収層形成工程（３）プラズマ処理工程（４）正孔注入／輸送層形成工程（第１液滴吐出工程を含む）、（５）発光層形成工程（第２液滴吐出工程を含む）、（６）電子注入層形成工程、（７）陰極形成工程及び（８）封止工程とを具備して構成されている。なお、製造方法はこれに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
【００４６】
（１）バンク層形成工程
バンク層形成工程は、基板２の所定の位置にバンク層１１２を形成する工程である。以下に形成方法について説明する。
まず、図６に示すように、基板２上に走査線，信号線，薄膜トランジスタ１２３等の回路素子部１４を有し、層間絶縁膜１４４ａ，１４４ｂの上に複数の画素電極１１１が形成された素子基板を準備する。
そして、この基板２上に、図７に示すように、酸化シリコン等からなる無機絶縁膜を成膜し、フォトリソグラフィ技術により、現像、露光等の処理を施す。これにより、開口部１１３ａを有する無機バンク層１１３が形成される。次に、無機バンク層１１３上に、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する感光性材料を塗布し、フォトリソグラフィ技術により、画素電極１１１の配置された領域に開口部１１４ａを有する有機バンク層１１４が形成される。なお、バンク層１１２の高さは、０．１〜０．２μｍ程度が好ましい。このような範囲とする理由は以下の通りである。
【００４７】
すなわち、発光層１１０ｂの縁部の高さをバンク層１１２の高さと略一致させるためである。この構成により、電子注入層１１０ｃとバンク層１１２の上面にわたって陰極１２を積層する際、バンク層１１２における陰極１２の断裂を防止し、画素欠陥を減らすことが可能となる。
【００４８】
（２）光吸収層形成工程
光吸収層形成工程は、画素領域内部及びバンク層１１２の上面１１２ａに光吸収層２０を形成する工程である。以下に形成方法について説明する。
まず、図７に示すように、蒸着法により、バンク層１１２が形成された基板２に対して、導電性光吸収材料を蒸着する。この導電性光吸収材料１１２は、Ｔｉからなる第１金属層２１が、画素電極１１１の画素電極面１１１ａ上及びバンク層１１２の上面１１２ａに２００ｎｍ蒸着される。この第１金属層２１上に、透明導電層２２であるＩＴＯが５０ｎｍ蒸着され、次いで、このＩＴＯ上に、Ｔｉからなる第２金属層２３が８ｎｍ蒸着され、Ｔｉ，ＩＴＯ，Ｔｉの順で３層積層された構造となる。さらに、この上に形成される正孔注入層への正孔注入性を高めるために、仕事関数の大きな透明導電性材料、例えばＩＴＯを第２金属層の上に数ｎｍ〜１０ｎｍ程度成膜すると良い。
このように、画素領域内部とバンク層１１２の上面１１２ａには、同時に光吸収層２０が形成される。そして、画素領域内部の光吸収層２０は、有機バンク層１１４により影となる無機バンク層１１３の表面１１３ｂには形成されていない形状となる。
【００４９】
（３）プラズマ処理工程    
次いで、素子基板２の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。
本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成するものする。具体的には、該プラズマ処理は、予備加熱工程と、有機バンク層１１４の表面および開口部１１４ａの壁面ならびに画素電極１１１の電極面１１１ａ、無機バンク層１１３の表面をそれぞれ親液性にする親液化工程と、バンク層１１２の上面１１２ａに形成された光吸収層２０の上面２０ａ及び有機バンク層１１４の開口部１１４ａの壁面を撥液性にする撥液化工程と、冷却工程とで構成する。
【００５０】
すなわち、基材（バンクなどを含む素子基板２）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親液化工程として大気圧下で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）を行う。次いで、撥液化工程として大気圧下で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００５１】
なお、このＣＦ４プラズマ処理においては、画素電極１１１の電極面１１１ａ及び無機バンク層１１３についても多少の影響を受けるが、画素電極１１１の材料であるＩＴＯおよび無機バンク層１１３の構成材料であるＳｉＯ２、ＴｉＯ２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親液化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００５２】
（４）正孔注入／輸送層形成工程
次いで、図８に示すように、正孔輸送層形成工程によって正孔注入/輸送層１１０ａを形成する。この正孔輸送層形成工程では、高分子材料を用いる場合には、液滴吐出法として、特にインクジェット法が好適に採用される。すなわち、このインクジェット法により、正孔輸送層形成材料を電極面１１１ａ上に選択的に配し、これを塗布する。その後、乾燥処理および熱処理を行い、画素電極１１１上に正孔注入/輸送層１１０ａを形成する。正孔注入/輸送層１１０ａの形成材料としては、例えば前記のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをイソプロピルアルコールなどの極性溶媒に分散させたものが用いられる。
【００５３】
ここで、このインクジェット法による正孔注入/輸送層１１０ａの形成にあたっては、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層形成材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを無機バンク層１１３に形成された開口部１１３ａ内に位置する電極面１１１ａに対向させ、インクジェットヘッドと基材（素子基板２）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を電極面１１１ａに吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔注入/輸送層１１０ａを形成する。
【００５４】
このとき、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面１１１ａ上にて広がり、無機バンク層１１３の開口部１１３ａ内に満たされて該開口部１１３ａ内に臨むようになる。
その一方で、撥液処理されたバンク層１１２の上面１１２ａに形成された光吸収層２０の上面２０ａでは、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からずれて、液滴の一部がバンク層１１２の上面１１２ａの光吸収層２０の上面２０ａ及び有機バンク層１１４の開口部１１４ａの表面にかかったとしても、該表面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が有機バンク層１１４の開口部１１４ａ内に引き込まれる。
なお、この正孔輸送層形成工程以降では、各種の形成材料や形成した要素の酸化・吸湿を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
本実施例はインクジェット法を用いたが、低分子材料を用いて、フィジカルマスク越しに正孔注入輸送材料を蒸着成膜しても良い。この場合、前処理としては、酸素プラズマ処理またはオゾンＵＶ処理だけでよく、ＣＦ４プラズマ処理は必ずしも必要無い。
【００５５】
（５）発光層形成工程
次いで、図８に示すように、発光層形成工程による発光層１１０ｂの形成を行う。
発光層形成工程では、高分子材料を用いる場合には、上述した正孔注入/輸送層１１０ａの形成と同様に、液滴吐出法であるインクジェット法が好適に採用される。すなわち、インクジェット法により、発光層形成材料を正孔注入/輸送層１１０ａ上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機バンク層１１４に形成された開口部１１４ａ内、すなわち画素領域上に発光層１１０ｂを形成する。
以上の正孔注入/輸送層１１０ａの形成工程と発光層１１０ｂの形成工程とにより、本発明における機能層１１０を形成することができる。本実施例はインクジェット法を用いたが、低分子材料を用いて、フィジカルマスク越しに発光材料を蒸着成膜しても良い。
【００５６】
（６）電子注入層形成工程
電子注入層形成工程では、図４に示すように、発光層１１０ｂ及びバンク層１１２の全面に、ＬｉＦ等からなる電子注入層１１０ｃを形成する。
電子注入層１１０ｃは、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱、プラズマ、紫外線などによる発光層１１０ｂの損傷を防止できる点で好ましい。
【００５７】
（７）陰極形成工程
陰極形成工程では、イオンプレーティング法により、電子注入層１１０ｃの全面にＩＴＯ等の金属酸化物からなる陰極１２を形成する。
成膜原料には、例えばＩｎとＳｎとの合金を用い、キャリアガスとして例えばネオン（Ｎｅ），アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ），キセノン（Ｘｅ）等の不活性ガスを用いることができる。
【００５８】
（８）封止工程
封止工程は、図４に示すように、陰極１２上に封止層２５を形成した後、図３に示すように、発光素子が形成された基板２の前面に封止基板６０４を配置し、基板２と封止基板６０４を封止樹脂６０３により接着する工程である。この工程により基板２上に封止部３を形成する。
封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極１２にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極１２に侵入して陰極１２が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
【００５９】
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１では、内部に入射した外光のうち、光吸収層２０のＴｉからなる第２金属層２３において一部は反射し、一部は透過する。そして、第２金属層２３を透過した光は、透明導電層２２であるＩＴＯを透過し、Ｔｉからなる第１金属層２１において反射される。このとき、第１金属層２１において反射した光と第２金属層２３において反射した光とが干渉し吸収されるため、画素電極１１１における外光の反射をおさえることができる。したがって、発光層１１０ｂから発光し、封止部３側から出射される表示光は、外光を含んでいないため、コントラストを向上させることが可能となる。
【００６０】
また、画素電極１１１の画素電極面１１１ａ上に形成された光吸収層２０は陽極として作用し、発光層１１０ｂが発光しない場合の光吸収を行うことが可能である。さらに、陰極１２とバンク層１１２の上面１１２ａに形成された光吸収層２０とは電気的に接続されているため、この光吸収層２０により、一般的に抵抗が高い陰極１２を電気的に補助しつつ、有機ＥＬ表示装置１に入射される外光の吸収を行うことができる。
【００６１】
また、本実施形態では、インクジェット法により、正孔注入／輸送層１１０ａ、発光層１１０ｂ、電子注入層１１０ｃを形成することにより、これらの層を画素領域の際まで充填できる。したがって、電子注入層１１０ｃ上面に陰極１２を積層する際、さらなる陰極１２の断裂を防止することが可能となる。有機層の膜厚制御を行えば、蒸着法にも適用できる。
【００６２】
（有機ＥＬ装置の第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について、図９を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置２００において、第１実施形態と異なる点は、バンク層（隔壁部）２０１の構成である。
【００６３】
バンク層２０１は、第１実施形態と同様に、無機バンク層２０２上に有機バンク層２０３が形成されている。また、無機バンク層２０２及び有機バンク層２０３には、コンタクトホール２０４が設けられている。
また、バンク層２０１の下方、すなわち、画素電極１１１間の無機バンク層２０２内には、陰極１２の取り出し配線２０５が形成されている。この陰極取り出し配線２０５と、バンク層２０１上面に形成された光吸収層２０とがコンタクトホール２０４内に充填された導体を通じて電気的に接続されている。
【００６４】
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置２００では、バンク層２０１上面に形成された光吸収層２０が補助電極として機能し、陰極１２の取り出し配線２０５からコンタクトホール２０４を通じて補助電極に充分な電流を画面全体にわたって均一に供給することができるため、よりコントラストを向上させることが可能となる。
【００６５】
[電子機器]
以下、上述の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１０は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。このように電子機器の表示部に上記実施の形態の有機ＥＬ装置を用いることで、高性能な表示部を備えた電子機器を安価に提供することができる。
【００６６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、光吸収層２０は、第１金属層２１，透明導電層２２，第２金属層２３の３層構造としたが、光吸収性を有する１層のカーボンブラック等の導電材料からなっていても良い。また、画素領域内部の画素電極１１１の画素電極面１１１ａ上に形成された光吸収層２０が、図１１に示すように、導電性を有するとともに、画素領域内部に形成され画素電極１１１として機能する光吸収層２５０であっても良い。この構成により、外光の反射を抑えるとともに、陽極としての作用を有する層を一度に形成することができるので、製造プロセスが簡易な装置を提供することが可能となる。
また、発光層６０を形成するための材料をＲＧＢの３色に打ち分けたが、発光層６０を白色発光層とし、三原色のカラーフィルタで分解する構成であっても良い。
【００６７】
さらに、上記各実施形態において、導電性の光吸収層２０の第１金属層を２００ｎｍ以上積層することにより、光吸収層２０の導電性を充分確保できるため、陰極１２の補助電極として充分機能させることができる。なお、パネルサイズ，発光材料，画素開口率に応じてこの第１金属層２１の厚みを最適化することが可能である。
また、光吸収層２０の上面２０ａ（第２金属層２３の上面）、すなわち、正孔注入／輸送層１１０ａに接する光吸収層２０の面には、ＩＴＯ等のように、仕事関数が４．６〜５．３ｅＶ程度の薄膜を成膜すると良い。具体的には、例えば、光吸収層（Ｔｉ／ＩＴＯ／Ｔｉ）２０の上にＩＴＯを１０ｎｍ程度積層する。ＩＴＯを積層することにより、正孔注入／輸送層１１０ａを形成し易くなるとともに、保護層として機能することが可能となる。なお、光吸収層２０と正孔注入／輸送層１１０ａとの界面に用いる材料としては、他の金属、例えば、金、銅、鉄、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｎ等を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ装置の平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ′断面図である。
【図４】図１の有機ＥＬ装置の要部を示す断面図である。
【図５】図１の有機ＥＬ装置の要部を示す拡大断面図である。
【図６】図１の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【図７】図１の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【図８】図１の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造を示す図である。
【図１０】電子機器を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の各実施形態の有機ＥＬ装置の変形例の配線構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，２００…有機ＥＬ表示装置、２…基板、１２…陰極（第２の電極）、１１０ａ…正孔注入／輸送層（電荷注入層）、１１０ｃ…電子注入層（電荷注入層）、１１１…画素電極（第１の電極）、１１２…バンク層（隔壁部）、１１２ａ…バンク層の上面、１１４ｂ…バンク層の基端、１１４ｃ…バンク層の先端、２０１…バンク層（隔壁部）、２０４…コンタクトホール、２０５…陰極取り出し配線、１０００…電子機器
【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】
2006294395.tif 000010
【図９】
2006294395.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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