(57)【要約】【課題】画素電極と対向電極との短絡を抑制することが可能な有機ＥＬ装置を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に配置された画素電極と、前記画素電極の周囲に配置された隔壁と、前記隔壁から前記画素電極の周縁部に亘って延在するとともに前記画素電極の中央部を露出する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上、及び、前記画素電極の中央部の上に配置された有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置。【選択図】      図２
2011003359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上方に配置された画素電極と、
前記画素電極の周囲に配置された隔壁と、
前記隔壁から前記画素電極の周縁部に亘って延在するとともに前記画素電極の中央部を露出する層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上、及び、前記画素電極の中央部の上に配置された有機層と、
前記有機層の上に配置された対向電極と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上方に配置された画素電極と、
前記画素電極の周囲に配置された隔壁と、
前記画素電極の上に配置された有機層と、
前記有機層の上に配置された対向電極と、
前記隔壁と前記有機層との間に配置されるとともに前記画素電極に接し、しかも、前記隔壁と前記画素電極との間に形成された隙間を覆う層間絶縁膜と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記隔壁は側面及び上面を有し、前記層間絶縁膜は前記側面を覆い、前記対向電極は前記隔壁の上面及び前記有機層を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記隔壁は側面及び上面を有し、前記層間絶縁膜は前記側面及び前記上面を覆い、前記対向電極は前記層間絶縁膜及び前記有機層を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記層間絶縁膜は、前記隔壁と前記画素電極との間に形成された隙間を覆うことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１によれば、画素電極と対向電極との短絡を抑制する技術として、窪み部を有する層間絶縁膜の上側に形成され画素同士の間に配置された画素分離隔壁を備え、この画素分離隔壁の外縁部が窪み部の内面の領域に配置された有機ＥＬ表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８７３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、画素電極と対向電極との短絡を抑制することが可能な有機ＥＬ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に配置された画素電極と、前記画素電極の周囲に配置された隔壁と、前記隔壁から前記画素電極の周縁部に亘って延在するとともに前記画素電極の中央部を露出する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上、及び、前記画素電極の中央部の上に配置された有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の一態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に配置された画素電極と、前記画素電極の周囲に配置された隔壁と、前記画素電極の上に配置された有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、前記隔壁と前記有機層との間に配置されるとともに前記画素電極に接し、しかも、前記隔壁と前記画素電極との間に形成された隙間を覆う層間絶縁膜と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画素電極と対向電極との短絡を抑制することが可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、本実施形態における有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子を含むアレイ基板の概略断面図である。
【図３】図３は、図２に示したアレイ基板において隔壁の周辺の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、隔壁が画素電極から剥離した状態を概略的に示す断面図である。
【図５】図５は、図２に示したアレイ基板において隔壁の周辺の他の構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、有機ＥＬ装置の一例として、アクティブマトリクス駆動方式を採用した有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。
【００１２】
すなわち、有機ＥＬ装置は、表示パネル１を備えている。この表示パネル１は、アレイ基板１００及び封止基板２００を備えている。アレイ基板１００は、画像を表示する略矩形状のアクティブエリア１０２において、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを備えている。封止基板２００は、アクティブエリア１０２において、アレイ基板１００の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと向かい合っている。この封止基板２００は、ガラスやプラスチックなどの光透過性を有する絶縁基板である。
【００１３】
これらのアレイ基板１００及び封止基板２００は、アクティブエリア１０２を囲む枠状に形成されたシール部材３００によって貼り合わせされている。シール部材３００は、例えば、紫外線硬化型樹脂などの有機系材料や、フリットガラスによって形成されている。シール部材３００が有機系材料によって形成されている場合には、アレイ基板１００と封止基板２００との間のシール部材３００によって囲まれた内側に樹脂層が充填されても良い。この場合、充填される樹脂層は、例えば、紫外線硬化型樹脂などの光透過性を有する有機系材料によって形成可能である。
【００１４】
また、アレイ基板１００は、アクティブエリア１０２の外側の周辺エリア１０４において、封止基板２００の端部２００Ｅから外方に向かって延在した延在部１１０を備えている。この延在部１１０には、駆動部１３０が設けられている。この駆動部１３０には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに電源や各種制御信号などの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを駆動するのに必要な信号を供給する駆動ＩＣチップやフレキシブル・プリンテッド・サーキット（以下、ＦＰＣと称する）などの信号供給源が接続可能である。
【００１５】
図２は、有機ＥＬ装置の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを備えたアレイ基板１００の断面図である。
【００１６】
このアレイ基板１００は、ガラスなどの絶縁基板１０１、絶縁基板１０１の上方に形成されたスイッチング素子ＳＷ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤなどを備えている。絶縁基板１０１の上には、アンダーコート層１１１が配置されている。このアンダーコート層１１１は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機系材料によって形成されている。このようなアンダーコート層１１１は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。
【００１７】
アンダーコート層１１１の上には、スイッチング素子ＳＷの半導体層ＳＣが配置されている。この半導体層ＳＣは、例えばポリシリコンによって形成されている。この半導体層ＳＣには、チャネル領域ＳＣＣを挟んでソース領域ＳＣＳ及びドレイン領域ＳＣＤが形成されている。
【００１８】
半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜１１２によって被覆されている。また、ゲート絶縁膜１１２は、アンダーコート層１１１の上にも配置されている。このゲート絶縁膜１１２は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機系材料によって形成されている。このようなゲート絶縁膜１１２は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。
【００１９】
ゲート絶縁膜１１２の上には、チャネル領域ＳＣＣの直上にスイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇが配置されている。この例では、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型のｐチャネル薄膜トランジスタである。このゲート電極Ｇは、パッシベーション膜１１３によって被覆されている。また、パッシベーション膜１１３は、ゲート絶縁膜１１２の上にも配置されている。このパッシベーション膜１１３は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機系材料によって形成されている。このようなパッシベーション膜１１３は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。
【００２０】
パッシベーション膜１１３の上には、スイッチング素子ＳＷのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが配置されている。ソース電極Ｓは、半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳにコンタクトしている。ドレイン電極Ｄは、半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤにコンタクトしている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、及び、ドレイン電極Ｄは、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの導電材料を用いて形成されている。
【００２１】
ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、絶縁膜１１４によって被覆されている。また、絶縁膜１１４は、パッシベーション膜１１３の上にも配置されている。このような絶縁膜１１４は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機系材料や、シリコン窒化物（ＳｉＮ）などの各種無機系材料によって形成されている。また、このような絶縁膜１１４は、アクティブエリア１０２の全体に亘って延在している。
【００２２】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する画素電極ＰＥは、絶縁膜１１４の上に配置されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄに接続されている。この画素電極ＰＥは、この例では陽極に相当する。
【００２３】
この画素電極ＰＥは、反射電極ＰＥＲ及び透過電極ＰＥＴが積層された２層構造である。つまり、反射電極ＰＥＲは、絶縁膜１１４の上に配置されている。また、透過電極ＰＥＴは、反射電極ＰＥＲの上に配置されている。反射電極ＰＥＲは、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。透過電極ＰＥＴは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。なお、画素電極ＰＥは、上述した２層構造に限らず、３層以上の積層構造であっても良いし、反射電極ＰＥＲ単層であっても良いし、透過電極ＰＥＴ単層であっても良い。マイクロキャビティ構造を採用する場合には、画素電極ＰＥは、反射電極ＰＥＲを含む。
【００２４】
絶縁膜１１４の上には、隔壁ＰＩが配置されている。この隔壁ＰＩは、画素電極ＰＥの周囲に配置されている。また、この隔壁ＰＩは、画素電極ＰＥの一部に重なっている。このような隔壁ＰＩは、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機系材料や、各種無機系材料などの絶縁材料によって形成されている。この隔壁ＰＩは、側面ＰＩＳと、上面ＰＩＴとを有している。
【００２５】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する有機層ＯＲＧは、隔壁ＰＩから露出した画素電極ＰＥの上に配置されている。この有機層ＯＲＧは、少なくとも発光層を含み、さらに、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層などを含んでも良い。有機層ＯＲＧの材料については、蛍光材料を含んでいても良いし、燐光材料を含んでいても良い。
【００２６】
有機層ＯＲＧと隔壁ＰＩとの間には、層間絶縁膜１２０が配置されている。また、この層間絶縁膜１２０は、画素電極ＰＥに接している。このような層間絶縁膜１２０は、シリコン酸化物などの無機系絶縁材料や、ＴＰＴ（N,N'-Bis(4-diphenylamino-4-biphenyl)-N,N'-diphenylbenzidineの略称）などの有機系絶縁材料によって形成されている。この層間絶縁膜１２０の構造については、後に詳細に説明する。
【００２７】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。この例では、対向電極ＣＥは、陰極に相当する。このような対向電極ＣＥは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの導電材料によって形成された透過層や、マグネシウム・銀などによって形成された半透過層によって構成されている。マイクロキャビティ構造を採用する場合には、対向電極ＣＥは、マグネシウム・銀などによって形成された半透過層を含む。このような対向電極ＣＥは、アクティブエリア１０２の全体に亘って延在している。
【００２８】
図３は、隔壁ＰＩの周辺の構造を概略的に示す断面図である。なお、この図３においては、説明に必要な主要部のみを図示している。
【００２９】
隔壁ＰＩは、隣接する第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の各々の画素電極ＰＥの間に配置されている。各画素電極ＰＥは、絶縁膜１１４の上に配置されている。隔壁ＰＩは、絶縁膜１１４の上に配置されるとともに各画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰに重なっている。この隔壁ＰＩは、略台形状の断面を有しており、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２にそれぞれ面する側面ＰＩＳと、これらの側面ＰＩＳを繋ぐ上面ＰＩＴと、を有している。各画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣは、隔壁ＰＩから露出している。
【００３０】
層間絶縁膜１２０は、隔壁ＰＩの各側面ＰＩＳ、及び、上面ＰＩＴを覆っている。また、この層間絶縁膜１２０は、隔壁ＰＩから画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰに亘って延在している。つまり、層間絶縁膜１２０は、画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰに密着しており、隔壁ＰＩと画素電極ＰＥとの境界Ｂを覆っている。このような層間絶縁膜１２０は、画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣを露出している。
【００３１】
なお、本実施形態において、画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰとは、隔壁ＰＩ及び層間絶縁膜１２０に接している部分である。また、画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣとは、周縁部ＰＥＰ以外の部分である。
【００３２】
このような層間絶縁膜１２０は、例えば、隔壁ＰＩ及び画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰに対応した開口を有するマスクを介して層間絶縁膜材料を蒸着することによって形成可能である。あるいは、このような層間絶縁膜１２０は、隔壁ＰＩ及び画素電極ＰＥの全面に層間絶縁膜材料を蒸着した後に、画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣを露出するように層間絶縁膜材料を除去することによっても形成可能である。
【００３３】
有機層ＯＲＧは、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に各々配置されている。すなわち、有機層ＯＲＧは、層間絶縁膜１２０から露出した画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣに配置されるとともに、層間絶縁膜１２０の上に配置されている。この有機層ＯＲＧは、隔壁ＰＩの上面ＰＩＴの一部まで延在している。
【００３４】
対向電極ＣＥは、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に延在している。すなわち、この対向電極ＣＥは、層間絶縁膜１２０及び有機層ＯＲＧを覆っている。
【００３５】
ここに示した例では、層間絶縁膜１２０は、隔壁ＰＩの側面ＰＩＳと有機層ＯＲＧとの間、隔壁ＰＩの上面ＰＩＴと有機層ＯＲＧとの間、及び、隔壁ＰＩの上面ＰＩＴと対向電極ＣＥとの間に配置されている。
【００３６】
画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣにおいては、層間絶縁膜１２０によって覆われることなく、有機層ＯＲＧが積層され、さらに、有機層ＯＲＧの上に対向電極ＣＥが積層されている。このため、画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣと対向電極ＣＥとの間を電流が流れ、有機層ＯＲＧにおいて発光可能となる。なお、画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰにおいては、画素電極ＰＥと有機層ＯＲＧとの間に層間絶縁膜１２０が介在しているため、電流のパスがなく、有機層ＯＲＧにおいて発光しない。
【００３７】
このような構成によれば、隔壁ＰＩがその下地となる画素電極ＰＥ及び絶縁膜１１４から剥離したり、ズレが生じたりしても、隔壁ＰＩと画素電極ＰＥとの境界Ｂの付近において、画素電極ＰＥと有機層ＯＲＧとの間に層間絶縁膜１２０が介在しているため、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの短絡を抑制することが可能となる。したがって、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの短絡に起因した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光不良の発生を抑制することが可能となる。
【００３８】
図４は、隔壁ＰＩが画素電極ＰＥから剥離した状態を概略的に示す断面図である。なお、この図４においては、説明に必要な主要部のみを図示している。
【００３９】
隔壁ＰＩと画素電極ＰＥとの間には、隙間ＧＰが形成されている。この隔壁ＰＩは、さらに絶縁膜１１４の一部からも剥離している。このような隙間ＧＰが形成された状態で、層間絶縁膜１２０を配置することなく、有機層ＯＲＧを形成した場合には、有機層ＯＲＧが隙間ＧＰの付近で途切れてしまう。このため、有機層ＯＲＧの後に形成された対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの途切れた部分で画素電極ＰＥに接してしまい、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの短絡を招く。
【００４０】
本実施形態においては、隔壁ＰＩを形成した後に、層間絶縁膜１２０を形成する。このとき、隔壁ＰＩと画素電極ＰＥとの間に形成された隙間ＧＰは、層間絶縁膜１２０によって覆われる。層間絶縁膜１２０は、隙間ＧＰの付近で途切れることなく、連続した膜として形成される。このため、層間絶縁膜１２０の後に形成された有機層ＯＲＧは、途切れることなく、層間絶縁膜１２０の上、及び、画素電極ＰＥの上に積層される。したがって、有機層ＯＲＧの上に積層された対向電極ＣＥと画素電極ＰＥとの短絡を抑制することができる。
【００４１】
本実施形態で適用される層間絶縁膜１２０は、たとえ隔壁ＰＩと画素電極ＰＥとの間に隙間ＧＰが形成されたとしても、層間絶縁膜１２０が途切れることなく連続した膜として形成されるのに十分な厚さであることが望ましい。一方で、層間絶縁膜１２０の厚さが厚くなるほど、層間絶縁膜１２０の形成に要する時間が長くなり、望ましくない。なお、ここでは、層間絶縁膜１２０の厚さは、隔壁ＰＩの上面ＰＩＴに積層された厚さである。
【００４２】
層間絶縁膜１２０の厚さは、有機層ＯＲＧの膜厚と同等以上で、有機層ＯＲＧの膜厚の２倍以下程度が好ましく、例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００４３】
図５は、隔壁ＰＩの周辺の他の構造を概略的に示す断面図である。なお、この図５においては、説明に必要な主要部のみを図示している。
【００４４】
この図５に示した例では、図３に示した例と比較して、層間絶縁膜１２０が隔壁ＰＩの側面ＰＩＳを覆い、上面ＰＩＴを覆っていない点で相違している。すなわち、隔壁ＰＩは、絶縁膜１１４の上において、隣接する第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の各々の画素電極ＰＥの間に配置されている。層間絶縁膜１２０は、隔壁ＰＩの第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２にそれぞれ面する各側面ＰＩＳを覆っている。また、この層間絶縁膜１２０は、隔壁ＰＩから画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰに亘って延在し、隔壁ＰＩと画素電極ＰＥとの境界Ｂを覆うとともに、画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣを露出している。
【００４５】
有機層ＯＲＧは、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に各々配置されている。すなわち、有機層ＯＲＧは、層間絶縁膜１２０から露出した画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣに配置されるとともに、層間絶縁膜１２０の上に配置されている。また、この有機層ＯＲＧは、隔壁ＰＩの上面ＰＩＴの一部に延在している。つまり、層間絶縁膜１２０は、有機層ＯＲＧによって覆われており、隔壁ＰＩの側面ＰＩＳ、画素電極ＰＥ、及び、有機層ＯＲＧによって囲まれている。
【００４６】
対向電極ＣＥは、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１及び第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に延在している。すなわち、この対向電極ＣＥは、隔壁ＰＩの上面ＰＩＴ及び有機層ＯＲＧを覆っている。
【００４７】
このような構成においても、図３に示した例と同様の効果が得られる。
【００４８】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００４９】
本実施形態は、有機ＥＬ装置として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、有機ＥＬ照明や有機ＥＬプリンターヘッドなどにも利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…表示パネル
１００…アレイ基板
１２０…層間絶縁膜
ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子
ＰＥ…画素電極  ＰＥＰ…周縁部  ＰＥＣ…中央部
ＣＥ…対向電極
ＯＲＧ…有機層
ＰＩ…隔壁  ＰＩＳ…側面  ＰＩＴ…上面
Ｇ…隙間
Ｂ…境界
【図１】
2011003359.tif 000003
【図２】
2011003359.tif 000004
【図３】
2011003359.tif 000005
【図４】
2011003359.tif 000006
【図５】
2011003359.tif 000007