(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタ素子を含む駆動部が複数配置されてなるトランジスタアレイ基板と、
前記トランジスタアレイ基板上に形成され、前記複数の駆動部に対応する各領域の一部分にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に前記複数の駆動部に対応して配置され、対応するコンタクトホールを介して駆動部と電気的に接続された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極が配置された領域および前記複数の画素電極が配置されていない領域上の全体に亘って形成された有機ＥＬ層と、
前記有機ＥＬ層上の全体に亘って形成された共通電極と、を備え、
前記有機ＥＬ層は、第１有機発光層と、前記第１有機発光層に対し積層方向に間隔を空けて配された第２有機発光層とを含み、
前記有機ＥＬ層において、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域と他の領域とに分けた場合、
前記他の領域には、前記第１有機発光層と前記第２有機発光層との間に、電子注入を担う層と正孔注入を担う層とを含む電荷発生層が介在し、
前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域には、前記第１有機発光層と前記第２有機発光層との間に、前記電子注入を担う層に含まれる電子注入を担う物質と前記正孔注入を担う層に含まれる正孔注入を担う物質とが混合されてなる混合層が介在し、
前記有機ＥＬ層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域の電気抵抗率が、前記他の領域より高くなっている
ことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項２】
前記共通電極上における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域に、金属層が形成されている
請求項１に記載の有機ＥＬ表示パネル。
【請求項３】
前記金属層の上部表面の可視光に対する反射率は３０％以下である
請求項２に記載の有機ＥＬ表示パネル。
【請求項４】
前記金属層は、補助電極であり、
前記共通電極と電気的に接続されている
請求項２または３に記載の有機ＥＬ表示パネル。
【請求項５】
前記有機ＥＬ層は、白色を発する有機発光層である
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネル。
【請求項６】
前記共通電極の上方に、前記画素電極毎にカラーフィルタが形成されている、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネル。
【請求項７】
前記複数の画素電極は、光反射性の材料で形成されており、
前記共通電極は、光透過性の材料で形成されている
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネル。
【請求項８】
基板を準備する準備工程と、
前記基板上に、薄膜トランジスタ素子を含む駆動部を複数配置することで、トランジスタアレイ基板を形成するトランジスタアレイ基板形成工程と、
前記トランジスタアレイ基板上に、前記複数の駆動部に対応する各領域の一部分にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、
前記層間絶縁膜上に、前記複数の駆動部に対応し、かつ、対応するコンタクトホールを介して駆動部と電気的に接続されるよう複数の画素電極を配置する画素電極形成工程と、
前記複数の画素電極が配置された領域および前記複数の画素領域が配置されていない領域上の全体に亘って有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、
前記有機ＥＬ層上の全体に亘って共通電極を形成する共通電極形成工程と、
前記共通電極上に当該共通電極を保護するための中間層を形成する中間層形成工程と、
前記中間層上における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域以外の領域に、光バリア層を形成する光バリア層形成工程と、
前記光バリア層をレジストとして当該光バリア層の上方から前記有機ＥＬ層に向けて所定のレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、を含み、
前記有機ＥＬ層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域が、前記レーザ光の照射により劣化することで、前記有機ＥＬ層における他の領域より電気抵抗率が高くなっている
ことを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項９】
前記所定のレーザ光は、波長が４２０ｎｍ以下の光である
請求項８に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記所定のレーザ光は、ＵＶ光を含む
請求項８または９に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１１】
前記光バリア層は、波長が４２０ｎｍ以下の光を吸収し、かつ、前記有機ＥＬ層からの光を透過する機能を有する
請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１２】
前記光バリア層形成工程と前記レーザ光照射工程の間に、前記光バリア層をレジストとして前記中間層の一部を除去することで、前記共通電極における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域を露出させる除去工程と、
前記共通電極における、前記露出された領域上に金属層を形成する金属層形成工程を含む
請求項８に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１３】
前記金属層の上部表面の可視光に対する反射率は３０％以下である
請求項１２記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１４】
前記金属層は、補助電極であり、
前記共通電極と電気的に接続されている
請求項１２または１３に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１５】
前記有機ＥＬ層形成工程では、
第１有機発光層、２層以上の多層膜からなる電荷発生層、および第２有機発光層をこの順に積層し、
前記レーザ光照射工程の前記レーザ光の照射により、
前記電荷発生層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域の電気抵抗率は、前記電荷発生層の他の領域より高くなる
請求項８から請求項１４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１６】
前記複数の画素電極は、光反射性の材料で形成されており、
前記共通電極は、光透過性の材料で形成されている
請求項８から請求項１５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各画素で共通の有機ＥＬ材料を用いる有機ＥＬ表示パネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示パネルは、例えば、赤、緑、青の３色の画素を備えており、画素毎に発光輝度を調整することで様々な色を表現している。画素の色分けには、赤、緑、青の各色の有機ＥＬ材料を画素毎に使い分けるタイプと、白色の有機ＥＬ材料を各画素共通に用い、赤、緑、青のカラーフィルタを画素毎に設けるタイプとがある。ただし、現状では、有機ＥＬ材料のみで純粋な赤、緑、青を得るのが困難であるため、前者のタイプであってもカラーフィルタを用いるのが一般的である。両タイプでカラーフィルタを用いる点は共通しているため、有機ＥＬ層を形成する際に画素毎に作り分ける必要がない点で、後者のタイプは製造上のメリットがある。特許文献１は、後者のタイプにおいて、さらに簡易な工程で形成可能な単純マトリクス表示タイプの有機ＥＬ表示パネルを提案している。
【０００３】
図１２は、特許文献１に記載の有機ＥＬ表示パネル１０の構成を模式的に示す部分断面図である。図１２に示されるように、有機ＥＬ表示パネル１０は、基板１と、共通層２０と、有機ＥＬ層３と、電極層４とを備えている。共通層２０は、各画素に対応して形成され且つ金属からなる低抵抗部２１と、画素間に対応して形成され且つ金属酸化物からなる高抵抗部２２とからなる。各低抵抗部２１は画素毎に異なる電圧が印加される画素電極として機能する。共通層２０は、基板１上に金属層を形成し、金属層の各画素に対応する部分をマスクした状態で酸化処理を施すことにより形成されている。このように酸化処理だけで画素電極を形成しているので、エッチング処理等の必要がなく、簡易な工程で、共通層２０のパターニングが行われる。その結果、有機ＥＬ表示パネルを形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４５８４８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、単純マトリクス表示タイプより反応速度やコントラスト等の点で優れるアクティブマトリクス表示タイプの有機ＥＬ表示パネルの研究が盛んである。このタイプの有機ＥＬ表示パネルでは、基板上に薄膜トランジスタ素子を含む駆動部が複数配置され、当該複数の駆動部を覆うように層間絶縁膜が形成されている。この層間絶縁膜には、複数の駆動部に対応する各領域の一部分にコンタクトホールが形成されている。層間絶縁膜上には、複数の駆動部に対応して、各々の一部が対応するコンタクトホールに入り込むように複数の画素電極が形成され、これにより、複数の画素電極は、対応する駆動部と電気的に接続されている。
【０００６】
有機ＥＬ層の製造工程の簡略化の観点から、アクティブマトリクス表示タイプの有機ＥＬ表示パネルにおいても、有機ＥＬ層を一括形成する構成を採用するのが望ましい。
しかしながら、特許文献１に記載の構成をアクティブマトリクス表示タイプの有機ＥＬ表示パネルに適用すると、共通層における低抵抗部のそれぞれの一部がコンタクトホールに入り込むように形成されることになる。同様に、有機ＥＬ層の一部もコンタクトホールに沿って形成されることになる。そうすると、有機ＥＬ層におけるコンタクトホールに相当する領域に、有機ＥＬ層における他の平坦な領域に比べて膜厚の薄い部分（以下、「薄膜部分」と記す。）や厚い部分が生じる恐れがある。特に、薄膜部分が存在する場合には、当該薄膜部分に電界が集中し、平坦領域よりも大きな電流が流れることになる。このため、有機ＥＬ層に薄膜部分が存在することにより、薄膜部分が存在しない場合と比べて、それぞれの画素の劣化が早く進み、寿命が短くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、画素間の発光を抑制するとともに、それぞれの画素の劣化を抑制した有機ＥＬ表示パネル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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様である有機ＥＬ表示パネルは、薄膜トランジスタ素子を含む駆動部が複数配置されてなるトランジスタアレイ基板と、前記トランジスタアレイ基板上に形成され、前記複数の駆動部に対応する各領域の一部分にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に前記複数の駆動部に対応して配置され、対応するコンタクトホールを介して駆動部と電気的に接続された複数の画素電極と、前記複数の画素電極が配置された領域および前記複数の画素電極が配置されていない領域上の全体に亘って形成された有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上の全体に亘って形成された共通電極と、を備え、前記有機ＥＬ層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域（以下、「コンタクトホール対応領域」とも記す。）および隣り合う画素電極の間に対応する領域（以下、「画素間対応領域」とも記す。）の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっていることを特徴とするとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示パネルでは、前記有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっている。
有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれの電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっているため、コンタクトホール対応領域に他の領域と比べて膜厚の薄い部分が存在していたとしても、当該薄膜部分に流れる電流は抑制される。したがって、当該薄膜部分に起因する画素の劣化を抑制することができる。
【００１０】
また、有機ＥＬ層における画素間対応領域の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっているため、画素間の発光が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の有機ＥＬ表示パネル１００における、画素電極１０４とコンタクトホール１０３ａの配置関係を模式的に示す図である。
【図２】（ａ）有機ＥＬ表示パネルの構成を模式的に示す部分断面図（図１のＡ−Ａ’断面）である。（ｂ）ＴＦＴ層１０２の一部の構成を模式的に示す部分断面図である。（ｃ）有機ＥＬ層１０５におけるコンタクトホール１０３ａに対応する部分の形状を模式的に示す図である。
【図３】有機ＥＬ表示パネル１００の構成を模式的に示す部分断面図（図１のＢ−Ｂ’断面）である。
【図４】有機ＥＬ表示パネル１００の製造工程の一例を示す図である。
【図５】有機ＥＬ表示パネル１００の製造工程のうち図４に示す工程に後続する部分の一例を示す工程図である。
【図６】有機ＥＬ表示パネル１００の製造工程のうち図５に示す工程に後続する部分の一例を示す工程図である。
【図７】実験用デバイス３００の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】（ａ）光照射前後の電流−電圧特性を示す図である。（ｂ）光照射前後の輝度−電圧特性を示す図である。
【図９】（ａ）変形例１の有機ＥＬ表示パネル１００ａの構成を模式的に示す部分断面図である。（ｂ）有機ＥＬ層１０５０の発光領域１０５０ｂの構成を模式的に示す。（ｃ）有機ＥＬ層１０５０の非発光領域１０５０ａの構成を模式的に示す。
【図１０】（ａ）光照射前後の電流−電圧特性を示す図である。（ｂ）光照射前後の輝度−電圧特性を示す図である。
【図１１】変形例３の有機ＥＬ表示パネル１００ｂの構成を模式的に示す部分断面図である。
【図１２】有機ＥＬ表示パネル１０の要部を模式的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の態様＞
本発明の一態様である有機ＥＬ表示パネルは、薄膜トランジスタ素子を含む駆動部が複数配置されてなるトランジスタアレイ基板と、前記トランジスタアレイ基板上に形成され、前記複数の駆動部に対応する各領域の一部分にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に前記複数の駆動部に対応して配置され、対応するコンタクトホールを介して駆動部と電気的に接続された複数の画素電極と、前記複数の画素電極が配置された領域および前記複数の画素電極が配置されていない領域上の全体に亘って形成された有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上の全体に亘って形成された共通電極と、を備え、前記有機ＥＬ層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっていることを特徴とするとした。
【００１３】
本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示パネルでは、前記有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっている。
有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれの電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっているため、コンタクトホール対応領域に他の領域と比べて膜厚の薄い部分が存在していたとしても、当該薄膜部分に流れる電流は抑制される。したがって、当該薄膜部分に起因する画素の劣化を抑制することができる。
【００１４】
また、有機ＥＬ層における画素間対応領域の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっているため、画素間の発光が抑制される。
ここで、本発明の別の態様として、前記有機ＥＬ層は、第１有機発光層と、前記第１有機発光層に対し積層方向に間隔を空けて配された第２有機発光層とを含み、前記有機ＥＬ層における前記他の領域には、前記第１有機発光層と前記第２有機発光層との間に少なくとも２層以上の層を含む電荷発生層が介在されており、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域には、前記第１有機発光層と前記第２有機発光層との間に、前記少なくとも２層以上の層のそれぞれに含まれる物質が混合されてなる混合層が介在されているとしてもよい。
【００１５】
本態様の有機ＥＬ表示パネルにおいて、前記有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域には、前記第１有機発光層と前記第２有機発光層との間に前記混合層が介在されている。この混合層は、電荷発生層を構成する各層に含まれる物質が混合されているため、もはや電荷発生層として機能せず、絶縁層として機能する。したがって、前記有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域に流れる電流量をより一層低下させることができる。
【００１６】
ここで、本発明の別の態様として、前記共通電極上における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域に、金属層が形成されているとしてもよい。
その際、本発明の別の態様として、前記金属層の上部表面の可視光に対する反射率は３０％以下であるとしてもよい。
【００１７】
本態様の有機ＥＬ表示パネルでは、前記金属層の上部表面の可視光に対する反射率は３０％以下であるため、前記金属層はブラックマトリクスとして機能する。したがって、前記有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域から放出される光を遮断することができる。加えて、前記金属層は、外光を吸収するため、ディスプレイの明所コントラストの改善に寄与できる。
【００１８】
また、本発明の別の態様として、前記金属層は、補助電極であり、前記共通電極と電気的に接続されているとしてもよい。
本態様の有機ＥＬ表示パネルでは、金属層は、補助電極であり、共通電極と電気的に接続されているため、供給電極に対する電力供給源として機能する。したがって、パネル中央領域での電圧降下の影響を低減することができる。
【００１９】
ここで、本発明の別の態様として、前記有機ＥＬ層は、白色を発する有機発光層を含むとしてもよい。
ここで、本発明の別の態様として、前記共通電極の上方に、前記画素電極毎にカラーフィルタが形成されているとしてもよい。
ここで、本発明の別の態様として、前記複数の画素電極は、光反射性の材料で形成されており、前記共通電極は、光透過性の材料で形成されているとしてもよい。
【００２０】
ここで、本発明の一態様である有機ＥＬ表示パネルの製造方法は、基板を準備する準備工程と、前記基板上に、薄膜トランジスタ素子を含む駆動部を複数配置することで、トランジスタアレイ基板を形成するトランジスタアレイ基板形成工程と、前記トランジスタアレイ基板上に、前記複数の駆動部に対応する各領域の一部分にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、前記層間絶縁膜上に、前記複数の駆動部に対応し、かつ、対応するコンタクトホールを介して駆動部と電気的に接続されるよう複数の画素電極を配置する画素電極形成工程と、前記複数の画素電極が配置された領域および前記複数の画素領域が配置されていない領域上の全体に亘って有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、前記有機ＥＬ層上の全体に亘って共通電極を形成する共通電極形成工程と、を備え、前記有機ＥＬ層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっていることを特徴とするとした。
【００２１】
ここで、本発明の別の態様として、前記共通電極上に当該共通電極を保護するための中間層を形成する中間層形成工程と、前記中間層上における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域以外の領域に、光バリア層を形成する光バリア層形成工程と、前記光バリア層をレジストとして当該光バリア層の上方から前記有機ＥＬ層に向けて所定のレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、を含み、前記有機ＥＬ層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域が、前記レーザ光の照射により劣化することで、前記他の領域より電気抵抗率が高くなっているとしてもよい。
【００２２】
本態様の有機ＥＬ表示パネルの製造方法では、前記有機ＥＬ層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域が、前記レーザ光の照射により劣化することで、前記他の領域より電気抵抗率が高くなっている。したがって、有機ＥＬ層に薄膜部分が存在することによる各画素の劣化を、簡易な工程で、抑制することができる。
【００２３】
ここで、本発明の別の態様として、前記所定のレーザ光は、波長が４２０ｎｍ以下の光であるとしてもよい。
ここで、本発明の別の態様として、前記所定のレーザ光は、ＵＶ光を含むとしてもよい。
ここで、本発明の別の態様として、前記光バリア層は、波長が４２０ｎｍ以下の光を吸収し、かつ、前記有機ＥＬ層からの光を透過する機能を有するとしてもよい。
【００２４】
ここで、本発明の別の態様として、前記光バリア層形成工程と前記レーザ光照射工程の間に、前記光バリア層をレジストとして前記中間層の一部を除去することで、前記共通電極における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域を露出させる除去工程と、前記共通電極における、前記露出された領域上に金属層を形成する金属層形成工程を含むとしてもよい。
【００２５】
本態様の有機ＥＬ表示パネルの製造方法では、前記光バリア層は、前記中間層の一部を除去する除去工程およびレーザ光照射工程の２回の工程において用いられる。そのため、工程数の増加を抑制することができる。
ここで、本発明の別の態様として、前記金属層の上部表面の可視光に対する反射率は３０％以下であるとしてもよい。
【００２６】
ここで、本発明の別の態様として、前記金属層は、補助電極であり、前記共通電極と電気的に接続されているとしてもよい。
ここで、本発明の別の態様として、前記有機ＥＬ層形成工程では、第１有機発光層、２層以上の多層膜からなる電荷発生層、および第２有機発光層をこの順に積層し、前記レーザ光照射工程の前記レーザ照射により、前記電荷発生層における、前記層間絶縁膜のコンタクトホールのそれぞれに対応する領域および隣り合う画素電極の間に対応する領域の電気抵抗率は、前記電荷発生層の他の領域より高くなるとしてもよい。
【００２７】
ここで、本発明の別の態様として、前記複数の画素電極は、光反射性の材料で形成されており、前記共通電極は、光透過性の材料で形成されているとしてもよい。
本態様の有機ＥＬ表示パネルの製造方法では、前記共通電極を透過する光と、前記画素電極から反射する光との双方の光により、前記有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域の電気抵抗率を効果的に高くすることができる。
＜実施の形態１＞
−有機ＥＬ表示パネルの概略構成−
本実施の形態の有機ＥＬ表示パネルは、アクティブマトリクス表示タイプの有機ＥＬ表示パネルである。同パネルでは、基板上にＴＦＴ層が形成され、ＴＦＴ層上に層間絶縁膜が形成されている。ＴＦＴ層は、薄膜トランジスタ素子を含む駆動部が複数配置されてなる。ここでは、一例として、複数の駆動部のそれぞれは、スイッチングトランジスタと駆動トランジスタを含んで構成されるものとする。層間絶縁膜には、複数の駆動部に対応する各領域の一部分にコンタクトホールが形成されている。層間絶縁膜上には複数の駆動部に対応して複数の画素電極が形成されている。複数の画素電極のそれぞれは、一部が対応するコンタクトホールに入り込むように形成されることで対応する駆動部と電気的に接続されている。さらに、複数の画素電極が配置された領域および当該複数の画素領域が配置されていない領域上の全体に亘って有機ＥＬ層が形成され、有機ＥＬ層上の全体に亘って共通電極が形成されている。ここで、有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域の電気抵抗率が、当該有機ＥＬ層における他の領域より高くなっている。このため、コンタクトホール対応領域に他の領域と比べて膜厚の薄い部分が存在していたとしても、当該薄膜部分に流れる電流は抑制される。したがって、当該薄膜部分に起因する画素の劣化を抑制することができる。また、有機ＥＬ層における画素間対応領域の電気抵抗率が、前記有機ＥＬ層における他の領域より高くなっているため、画素間の発光が抑制される。
−有機ＥＬ表示パネルの断面図−
図１は、本実施の形態の有機ＥＬ表示パネル１００における、画素電極１０４とコンタクトホール１０３ａの配置関係を模式的に示す図である。
【００２８】
図２（ａ）は、有機ＥＬ表示パネル１００の構成を模式的に示す部分断面図（図１のＡ−Ａ’断面）である。有機ＥＬ表示パネル１００は、基板１０１と、ＴＦＴ層と、層間絶縁膜１０３と、複数の画素電極１０４と、有機ＥＬ層１０５と、共通電極１０６と、中間層１０７とを備える。以下、有機ＥＬ表示パネル１００の構成を詳細に説明する。基板１０１上にＴＦＴ層１０２が形成されている（以下、基板１０１上にＴＦＴ層１０２が形成されたものを「トランジスタアレイ基板１０１２」とも記す。）。ＴＦＴ層１０２は、薄膜トランジスタ素子を含む駆動部を複数含んでいる。ＴＦＴ層１０２の詳細について図２（ｂ）を用いて説明する。図２（ｂ）は、ＴＦＴ層１０２の一部の構成を模式的に示す部分断面図である。まず、基板１０１上にスイッチングトランジスタのゲート電極２０１と駆動トランジスタのゲート電極２０２とが間隔を空けて形成されている。これらゲート電極２０１、２０２上に当該ゲート電極２０１、２０２を覆うようにゲート絶縁膜２０３が設けられている。ゲート絶縁膜２０３上における、ゲート電極２０１の上方に当たる部分には半導体層２０６が設けられている。半導体層２０６の片側にはソースドレイン電極（以下、「ＳＤ電極」と記す。）２０４が、他方にはＳＤ電極２０５が、それぞれ半導体層２０６に接した状態で形成されている。ゲート絶縁膜２０３のうちゲート電極２０２に相当する領域の一部にコンタクトホールが設けられており、このコンタクトホールにＳＤ電極２０５の一部が入り込み、ゲート電極２０２とコンタクトしている。ゲート絶縁膜２０３上における、ゲート電極２０２の上方に当たる部分には半導体層２０９が設けられている。半導体層２０９の片側にはＳＤ電極２０７が、他方にはＳＤ電極２０８が、それぞれ半導体層２０９に接した状態で形成されている。
【００２９】
図２（ａ）に戻って、ＴＦＴ層１０２上には層間絶縁膜１０３が形成されている。層間絶縁膜１０３には、ＳＤ電極２０８のそれぞれに対応する領域の一部分にコンタクトホール１０３ａが形成されている。層間絶縁膜１０３上にコンタクトホール１０３ａのそれぞれに対応して画素電極１０４が形成されている。画素電極１０４のそれぞれは、一部が対応するコンタクトホール１０３ａに入り込むことで、対応するＳＤ電極２０８と電気的に接続されている。複数の画素電極１０４、および層間絶縁膜１０３における複数の画素領域１０４が配置されていない領域上の全体に亘って有機ＥＬ層１０５が形成されている。有機ＥＬ層１０５上の全体に亘って共通電極１０６が形成され、共通電極１０６上には中間層１０７が形成されている。
【００３０】
なお、図２（ａ）では、有機ＥＬ層１０５の上面は平坦に描かれているが、実際にはコンタクトホール１０３ａに沿った凹凸が存在している。有機ＥＬ層１０５におけるコンタクトホール１０３ａに対応する部分の形状に着目すると、図２（ｃ）に示されるように、コンタクトホール１０３ａのエッジ部分に対応する部分の膜厚（以下、「薄膜部分」とも記す。）１０５ｃが、平坦な部分１０５ｄよりも薄くなっている。
【００３１】
一方、有機ＥＬ層１０５には、非発光領域１０５ａが一部に含まれている。この非発光領域１０５ａは、紫外線等の光照射処理がなされることにより、有機ＥＬ層１０５における他の領域よりも電気抵抗率が上昇した領域である。具体的には、層間絶縁膜１０３のコンタクトホール１０３ａのそれぞれに対応する領域（つまり薄膜部分１０５ｃを含む領域）、および隣り合う画素電極１０４の間に対応する領域が、非発光領域１０５ａになっている。有機ＥＬ層１０５における、非発光領域１０５ａ以外の領域は、非発光領域１０５ａにより画素単位に区画され、区画された部分のそれぞれが発光領域１０５ｂとして機能する。
【００３２】
有機ＥＬ層１０５における非発光領域１０５ａでは、発光領域１０５ｂより電気抵抗率が高いため、発光領域１０５ｂに比べ、流れる電流量を抑制することができる。つまり、各画素内に薄膜部分１０５ｃが存在しているにも関わらず、各薄膜部分１０５ｃに流れる電流量を抑制することができる。したがって、各画素における、薄膜部分１０５ｃに起因した劣化を抑制することができる。
【００３３】
また、有機ＥＬ層１０５における画素間対応領域１０５ａに流れる電流量を抑制することができるので、画素間の発光を抑制することができる。
図３は、有機ＥＬ表示パネル１００の構成を模式的に示す部分断面図（図１のＢ−Ｂ’断面）である。図３に示されるように、基板１０１上にＴＦＴ層１０２が形成され、ＴＦＴ層１０２上に層間絶縁膜１０３が形成されている。層間絶縁膜１０３上に複数の画素電極１０４が形成され、複数の画素電極１０４、および層間絶縁膜１０３における複数の画素領域１０４が配置されていない領域上の全体に亘って有機ＥＬ層１０５が形成されている。先ほど説明したように、有機ＥＬ層１０５における、隣り合う画素電極１０４の間に対応する領域が非発光領域１０５ａになっている。これにより、隣接画素の影響をほぼ受けることなく、画素毎に所望の輝度を発光させることができる。有機ＥＬ層１０５上の全体に亘って共通電極１０６が形成され、共通電極１０６上には中間層１０７が形成されている。
【００３４】
なお、図２および図３には示されていないが、中間層１０７上には例えば封止層が形成され、封止層上には画素電極１０４毎にカラーフィルタが形成されている。
−有機ＥＬ表示パネル１００における各層の材料−
続いて、有機ＥＬ表示パネル１００における各層の材料について詳細に説明する。
−基板１０１−
基板１０１は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、又はアルミナ等の絶縁性材料からなる。また、基板１０１は、有機樹脂フィルムであってもかまわない。
【００３５】
−ＴＦＴ層１０２−
ＴＦＴ層１０２は、基板１０１上に、ＴＦＴ、配線部材、およびＴＦＴを被覆するパッシベーション膜などを形成した構成である。ＴＦＴは、チャネル材料にシリコンを用いたものでも、インジウムガリウム亜鉛酸化物などの酸化物半導体を用いたものでも、ペンタセンなどの有機半導体を用いたものでもよい。
【００３６】
−層間絶縁膜１０３−
層間絶縁膜１０３は、ポリイミド系樹脂またはアクリル系樹脂等の絶縁材料からなる。
−画素電極１０４−
画素電極１０４は、特に限定されるものではないが、光反射性の材料で形成されていることが好ましい。金属、導電性酸化物、および導電性高分子は、好適な材料である。金属の例として、例えばアルミニウム、銀合金、モリブデン、タングステン、チタン、クロム、ニッケル、亜鉛およびその合金が挙げられる。導電性酸化物の例として、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、亜鉛酸化物などが挙げられる。導電性高分子として、ポリアニリン、ポリチオフェンおよびそれらを酸性あるいは塩基性の物質と混合したものが挙げられる。
【００３７】
−有機ＥＬ層１０５−
有機ＥＬ層１０５は、少なくとも白色を発する有機発光層を含んで構成される。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、および電子注入層をこの順に積層してなるとしてもよい。有機発光層は、例えば、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリパラフェニレンエチレン、ポリ３−ヘキシルチオフェンやこれらの誘導体などの高分子材料や、特開平５−１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質で形成されることが好ましい。白色発光は、２以上の有機発光層により実現されてもよい。例えば、水色を発する有機発光層とオレンジ色を発する有機発光層とにより白色発光を得ることができる。
【００３８】
−共通電極１０６−
共通電極１０６は、透明性が高く、かつ、伝導率が高い材料で形成されることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化物や酸化亜鉛などが好適な材料である。また、２０ｎｍ以下の銀とマグネシウムを積層あるいは混合した電極を用いることもできる。
−中間層１０７−
中間層１０７は、共通電極１０６を保護する保護層として機能する。中間層１０７の材料には、例えば酸化ケイ素や窒化ケイ素を用いることができる。
−有機ＥＬ表示パネル１００の製造方法−
続いて、有機ＥＬ表示パネル１００の製造工程を例示する。図４，５，６は、有機ＥＬ表示パネル１００の製造工程の一例を示す図である。なお、図４，５，６では、有機ＥＬ表示パネル１００の一部を抜き出して模式的に示している。
【００３９】
まず、図４（ａ）に示されるように、基板１０１上にＴＦＴ層１０２を形成する。
次に、ＴＦＴ層１０２上に、絶縁材料膜として例えばポジ型のフォトレジスト材料膜をスピンコート法により形成し、プリベークする。フォトレジスト材料膜の膜厚は、例えば２．０μｍであり、プリベークの温度は、例えば１００℃である。その後、フォトレジスト材料膜上に所定形状の開口部を持つマスクを重ね、マスクの上から感光させる。感光後、余分なフォトレジスト材料膜を現像液で洗い出し、純水で洗浄した後、ポストベークを行う。これにより、図４（ｂ）に示されるように、層間絶縁膜１０３が完成する。現像液は、例えばTMAH（Tetra methyl ammonium hydroxide）水溶液である。ポストベークの温度は、例えば２００℃であり、ベーク期間は例えば３時間である。
【００４０】
層間絶縁膜１０３の形成後、層間絶縁膜１０３上に画素電極材料層をスパッタ法により形成する。画素電極材料層の膜厚は、例えば２００ｎｍである。画素電極材料層上にポジ型レジスト材料層を形成し、プリベークを行う。ポジ型レジスト材料層の膜厚は、例えば１μｍであり、プリベークの温度は、例えば１００℃である。その後、所定形状の開口部を持つマスクを重ね、マスクの上から感光させ、アルカリ現像液で現像を行う。現像後、エッチング液（例えば燐酸、硝酸、および酢酸の混合液）を用いて画素電極材料層をエッチングする。エッチング後、剥離液を用いて残存しているポジ型レジスト材料層を剥離する。これにより、図４（ｃ）に示されるように、複数の画素電極１０４が完成する。
【００４１】
次に、図４（ｄ）に示されるように、複数の画素電極１０４、および層間絶縁膜１０３における複数の画素電極１０４が配置されていない領域上の全体に亘って、有機ＥＬ層１０５を形成する。
さらに、図５（ａ）に示されるように、有機ＥＬ層１０５上の全体に亘って共通電極１０６をスパッタ法により形成した後、図５（ｂ）に示されるように、共通電極１０６上に中間層１０７をＣＶＤ法により形成する。共通電極１０６の膜厚は、例えば２００ｎｍであり、中間層１０７の膜厚は、例えば１０００ｎｍである。
【００４２】
次に、中間層１０７上に、後述する光照射工程で用いる光（例えば紫外光）を吸収し、かつ可視光領域の透過性に優れる材料からなる光バリア材料層を形成し、例えば８０℃でプリベークを行う。光バリア材料層の材料は、光照射工程で用いられる光を５０％以上吸収し、かつ、可視光を５０％以上透過することが望ましい。これは、光照射工程で用いられる光としては、その主波長が可視光外であることが望ましいことを意味する。例えば、光照射工程で用いられる光が紫外光である場合は、一般に広く用いられている感光性レジスト材料を用いることができる。より詳細には、例えばフェノール系高分子材料やアクリル系高分子材料等である。これらは、紫外線を吸収する性質を持ち、かつ、材料によっては可視光領域の吸収が小さい。光バリア材料層の膜厚は、例えば２．５μｍであるとしてもよい。
【００４３】
プリベークの後、所定形状の開口部を持つマスクを重ね、マスクの上から感光させ、現像する。現像液は、例えば東京応化製ＮＭＤ−３である。現像後、水洗いし、例えば８０℃で乾燥させる。これにより、図５（ｃ）に示されるように、有機ＥＬ層１０５におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域の上方に、光バリア層１０８が形成される。
【００４４】
次に、図６（ａ）に示されるように、例えば、ＵＶ光として３６５ｎｍを主波長とする紫外光を合計２Ｊ／ｃｍ２照射する。そうすると、有機ＥＬ層１０５における、光バリア層１０８が形成されていない領域に相当する領域（具体的には、コンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域）に紫外光が照射されることになる。これにより、紫外光が照射された領域の電気抵抗率が高くなるため、図６（ｂ）に示されるように、有機ＥＬ層１０５に非発光領域１０５ｂを形成することができる。また、共通電極１０６を透過する光と、画素電極１０４から反射する光との双方の光により、有機ＥＬ層１０５におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域の電気抵抗率を効果的に高くすることができる。紫外光照射後、光バリア層１０８を除去してもよい。
【００４５】
本実施の形態の有機ＥＬ表示パネルの製造方法では、中間層１０７および光バリア層１０８を形成した後、光照射工程を行い有機ＥＬ層１０５に非発光領域１０５ａを形成する。ここで、非発光領域１０５ａを形成するために光バリア層１０８を形成せず、有機ＥＬ層１０５の積層の途中でフォトマスクを用いて選択的に光を照射することも考えられる。ただし、この場合には、フォトマスクが増えて製造コストが高くなる。また、有機ＥＬ層１０５の工程途中で、光照射工程を実施した場合、光により発生した不純物等が有機ＥＬ層内に残留してしまい、デバイスの性能を劇的に劣化させる場合もある。そのため、中間層１０７および光バリア層１０８を形成した後、光照射工程を行うことは、製造の簡易化と発光部位の性能を劣化させない観点から望ましい。
【００４６】
また、有機ＥＬ層１０５における非発光領域１０５ａがバンクの機能を果たすため、別途バンクを設ける必要がない。通常、バンクの形成には、バンク材料層の形成工程、フォトマスクを用いた露光工程、不必要なバンク材料層部分を除去する除去工程、除去工程後のバンク材料層を焼成して焼き固める焼成工程などの複数の工程が必要であり、製造工程の観点から負担が大きい。加えて、バンクの形成にはフォトマスクが必要であるため、コスト面からも負担が大きい。
【００４７】
本実施の形態の有機ＥＬ表示パネルの製造方法では、バンクを形成する工程が必要ないため、製造工程の簡略化及びコストの低減を図ることができる。
−実験１−
−実験概要−
有機ＥＬ層の発光領域と非発光領域での電圧−電流密度特性および電圧−輝度特性を評価するために、実験用デバイスを作製し、紫外光照射前後の電圧−電流密度特性および電圧−輝度特性を測定した。
【００４８】
−実験用デバイス−
図７は、実験用デバイス３００の構成を模式的に示す断面図である。図７に示されるように、実験用デバイス３００として、ガラス基板３０１上に画素電極３０２、有機ＥＬ層３０３、および共通電極３０４を形成した。実験用デバイス３００の具体的な作成手順は次の通りである。まず、ガラス基板３０１として松浪硝子社の無アルカリガラスを用い、このガラス基板３０１上にスパッタ法により画素電極３０２の材料からなる電極材料層を形成した。画素電極３０２の材料として銀、パラジウム、銅の合金を用い、その膜厚を５０ｎｍとした。
【００４９】
その後、電極材料層上にレジスト材料層をスピンコート法により形成し、レジスト材料層上に所定形状の開口部を持つマスクを重ね、マスクの上から感光させた。その後、余分なレジスト材料をアルカリ現像液で洗い出した後、１００℃でポストベークを行った。その後、エッチング液として燐酸、硝酸、および酢酸の混合液を用いて、電極材料層をエッチングした後、残留しているレジスト材料層を剥離液によって剥離した。
【００５０】
次に、有機ＥＬ層３０３として、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層をこの順に積層形成した。正孔注入層としてＨＡＴ−ＣＮを用い、その膜厚を１０ｎｍに、正孔輸送層としてＮＰＤを用い、その膜厚を６０ｎｍに、有機発光層としてＡｌｑを用い、その膜厚を５０ｎｍに、電子注入層としてバリウム１０％ドープしたＡｌｑを用い、その膜厚を２０ｎｍとした。
【００５１】
次に、有機ＥＬ層３０３上にメタルマスクを介してスパッタ法により共通電極３０４を形成した。共通電極３０４としてインジウムスズ酸化物を用い、その膜厚を２００ｎｍとした。
その後、実験用デバイス３００の上方から、３６５ｎｍを主波長とする紫外光を合計６００ｍＪ／ｃｍ２照射した。
【００５２】
−実験結果−
図８（ａ）は、光照射前後の電圧−電流密度特性を示す図である。横軸が電圧（Ｖ）を示し、縦軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図８（ｂ）は、光照射前後の電圧−輝度特性を示す図である。横軸が電圧（Ｖ）を示し、縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。また、これらの図において、四角（白抜き）が光照射前を、四角（黒塗り）が光照射後を表している。
【００５３】
図８（ａ）に示されるように、約２．８Ｖより高い電圧では、光照射後の電流密度が、光照射前の電流密度より低下していることがわかる。言い換えると、光照射後の電気抵抗率が、光照射前よりも高くなっている。また、図８（ｂ）に示されるように、光照射後の輝度が、光照射前の輝度より低下していることがわかる。
この実験結果より、有機ＥＬ層に紫外光を照射することにより、光照射前に比べて電気抵抗率を高めることができ、結果として、輝度を低下させることができるといえる。
【００５４】
−有機ＥＬ層の電気抵抗率低下のメカニズム−
続いて、有機ＥＬ層の電気抵抗率低下のメカニズムについて説明する。有機ＥＬ層中の分子Ｍに光（可視光〜紫外光）が当たると、分子Ｍは電子的励起状態になる。その後、分子Ｍは励起状態から基底状態に戻るが、その際、もとの中性状態に戻る分子Ｍが大半である。ただし、励起状態は非常に反応性が高いので、一部に次のような化学反応が生じると考えられる。
１．同じ分子Ｍ同士で反応し分子Ｍとは異なる別の化合物が生成される。
２．分子Ｍが有機ＥＬ層中に存在する不純物と結合する。
３．分子Ｍ内のπ電子共役系の開裂が生じる。
【００５５】
このように、一部の分子Ｍは、元の状態に戻らずに違う分子になる。一般的に違う分子になると、もはや元の性能を果たさない。このため、電気抵抗率が高くなる。そうすると、電気抵抗値が上がり、結果として、輝度が低下する。
以上、本発明に係る有機ＥＬ表示パネルについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限られないことは勿論である。
＜変形例１＞
有機ＥＬ層の構成を変えた一変形例について説明する。図９（ａ）は、変形例１の有機ＥＬ表示パネル１００ａの構成を模式的に示す部分断面図である。図９（ｂ）は、有機ＥＬ層１０５０の発光領域１０５０ｂの構成を模式的に示す。図９（ｃ）は、有機ＥＬ層１０５０の非発光領域１０５０ａの構成を模式的に示す。
【００５６】
有機ＥＬ表示パネル１００ａにおいて、有機ＥＬ層１０５０の構成以外は、図２で示される有機ＥＬ表示パネル１００と共通している。したがって、有機ＥＬ表示パネル１００と同様の構成の説明は省略し、以下異なる部分を中心に説明する。
有機ＥＬ表示パネル１００ａの有機ＥＬ層１０５０は、図９（ｂ）、（ｃ）に示されるように、第１有機発光層４０１と、第１有機発光層４０１に対し積層方向に間隔を空けて配された第２有機発光層４０４とを含む。発光領域１０５０ｂにおいては、第１有機発光層４０１と第２有機発光層４０４との間に電荷発生層４０３２が介在されている。
【００５７】
電荷発生層４０３２は、電子注入を担う層４０２および正孔注入を担う層４０３からなる。
電子注入を担う層の材料としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を用いることができる。より詳細には、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムを用いることができる。また、ｎ−ドーパントと電子輸送性を有する有機半導体の混合物を好適に用いることができる。ｎ−ドーパントとしては、上記のようなアルカリ金属またはアルカリ土類金属を用いることができ、電子輸送性を有する有機半導体としては、Ａｌｑのようなアルミニウムキノリン錯体や、ＢＣＰのようなフェナントロリン誘導体、シロール誘導体、トリフェニルフォスフィン誘導体などを好適に用いることができる。
【００５８】
正孔注入を担う層としては、金属酸化物を用いることができる。より詳細には、例えば、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、インジウムスズ酸化物を用いることができる。また、ｐ−ドーパントと正孔輸送性を有する有機半導体の混合物を好適に用いることができる。ｐ−ドーパントとしては、Ｆ４−ＴＣＮＱ、ＨＡＴ−ＣＮ、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステンなどを用いることができる。ｐ−ドーパントとしては、トリアリールアミン誘導体を用いることができる。
【００５９】
一方、非発光領域１０５０ａにおいては、第１有機発光層４０１と第２有機発光層４０４との間に、電荷発生層４０３２ではなく、混合層４０２３が介在されている。
混合層４０２３は、電子注入を担う層に含まれる物質と正孔注入を担う層に含まれる物質が混合されてなる。この混合層４０２３は、光照射工程の光照射により形成される。混合層４０２３が形成されるメカニズムをより詳細に説明すると、まず、外部からの光による刺激によって得られたエネルギーによって、電子注入を担う層に含まれる物質と正孔注入を担う層に含まれる物質のそれぞれは移動する。物質移動が起こり、電子注入を担う層に含まれる物質と正孔注入を担う層に含まれる物質が混ざり合った場合、電子を奪う性質を持つ物質と電子を与える性質を持つ物質の間で電子のやりとりが発生する。そうすると、もはや電荷発生層としては機能しなくなり、電荷発生能力が低い高電気抵抗率層となる。これにより、光が照射された部分の電気伝導率を大きく低下させることができる。
【００６０】
なお、電荷発生層における、電子注入を担う層および正孔注入を担う層は、必ずしも隣接していなくてもよい。これらの間に別の層が介在していても、全体として、電荷発生層としての機能が得られればよい。ただし、これらの間に介在される層の膜厚は、光照射により電荷発生層の各層における物質が混ざり合うのを阻害しない程度の膜厚である必要がある。
【００６１】
また、画素電極１０４と第１有機発光層４０１との間には、必要に応じて、ホール注入層、ホール輸送層またはホール注入兼輸送層が介挿されていてもよい。共通電極１０６と第２有機発光層４０４との間には、必要に応じて、電子注入層、電子輸送層または電子注入兼輸送層が介挿されていてもよい。
−実験２−
−実験概要−
有機ＥＬ層の発光領域と非発光領域での電圧−電流密度特性および電圧−輝度特性を評価するために、実験用デバイスを作製し、紫外光照射前後の電圧−電流密度特性および電圧−輝度特性を測定した。
【００６２】
−実験用デバイス−
実験用デバイスの構成は、基本的には、図４で示される実験用デバイス３００と共通している。ただし、有機ＥＬ層の構成が異なる。ここでは、有機ＥＬ層として、第一正孔注入層、第一正孔輸送層、第一発光層、電荷発生層のうち電子注入を担う層、電荷発生層のうち正孔注入を担う層、第二正孔輸送層、第二発光層、電子注入層をこの順に積層形成した。第一正孔注入層としてＨＡＴ−ＣＮを用い、その膜厚を１０ｎｍに、第一正孔輸送層としてＮＰＤを用い、その膜厚を６０ｎｍに、第一有機発光層としてＡｌｑを用い、その膜厚を４０ｎｍに、電子注入を担う層としてバリウム１０％ドープしたＡｌｑを用い、その膜厚を２０ｎｍに、正孔注入を担う層としてＨＡＴ−ＣＮを用い、その膜厚を２０ｎｍに、第二正孔輸送層としてＮＰＤを用い、その膜厚を６０ｎｍに、第二発光層としてＡｌｑを用い、その膜厚を６０ｎｍに、電子注入層としてバリウム１０％ドープしたＡｌｑを用い、その膜厚を２０ｎｍとした。
【００６３】
その後、実験用デバイスの上方から、３６５ｎｍを主波長とする紫外光を合計６００ｍＪ／ｃｍ２照射した。
なお、有機ＥＬ層以外の構成は、実験用デバイス３００と共通しているため、ここでは説明を省略する。
−実験結果−
図１０（ａ）は、光照射前後の電圧−電流密度特性を示す図である。また、比較のために、図５（ａ）で示した光照射前後の電流−電圧特性も併せて示す。横軸が電圧（Ｖ）を示し、縦軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１０（ｂ）は、光照射前後の電圧−輝度特性を示す図である。また、比較のために、図５（ｂ）で示した光照射前後の輝度−電圧特性も併せて示す。横軸が電圧（Ｖ）を示し、縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。また、これらの図において、四角（白抜き）が実験１デバイスの光照射前を、四角（黒塗り）が実験１デバイスの光照射後を表し、三角（白抜き）が実験２デバイスの光照射前を、三角（黒塗り）が実験２デバイスの光照射後を表している。
【００６４】
図１０（ａ）に示されるように、実験２において、約５．０Ｖより高い電圧では、光照射後の有機ＥＬ層の電流密度が、光照射前の有機ＥＬ層の電流密度より低下していることがわかる。言い換えると、光照射後の電気抵抗率が、光照射前より高くなっている。また、実験１デバイスと実験２デバイスを比較すると、光照射前後の電流密度の下げ幅は、実験２デバイスの方が大きいことがわかる。つまり、第１有機発光層と第２有機発光層の間に混合層が介在されていることで、より一層電流密度を低下させることができる。
【００６５】
一方、電流密度については、光照射前および光照射後の両方において、実験１デバイスが実験２デバイスより高くなっている。
また、図１０（ｂ）に示されるように、実験２デバイスの光照射後の有機ＥＬ層の輝度が、光照射前の有機ＥＬ層の輝度より低下していることがわかる。また、実験１デバイスと実験２デバイスを比較すると、光照射前後の輝度の下げ幅は、実験２デバイスの方が大きいことがわかる。つまり、第１有機発光層と第２有機発光層の間に混合層が介在されていることで、より一層輝度を低下させることができる。
【００６６】
一方、輝度については、光照射前および光照射後の両方において、実験１デバイスが実験２デバイスより高くなっている。
これらのことより、実験１デバイスは、発光領域の電気抵抗率という点で実験２デバイスより優れているものの、非発光領域の発光の抑制という点では、実験２デバイスより劣るといえる。
＜変形例２＞
有機ＥＬ表示パネルの製造工程の一部を替えた一変形例について説明する。
【００６７】
光バリア層１０８の形成後、光照射工程を実施したが、光照射工程の前に、光バリア層１０８をレジストとして、中間層１０７をリアクティブイオンエッチングしてもよい。その場合、その後の光照射工程においてＵＶ光として３６５ｎｍを主波長とする紫外光を合計５００ｍＪ／ｃｍ２照射してもよい。中間層に用いられる窒化ケイ素は、３６５ｎｍの発光を若干吸収するため、中間層をエッチングすることで、非発光領域の発光をより一層抑制することができる。また、光バリア層１０８は、中間層１０７のエッチング工程および光照射工程の２回の工程において用いられる。そのため、工程数の増加を抑制することができる。
【００６８】
なお、中間層１０７をエッチングする場合には、当該中間層１０７の下層の共通電極１０６までエッチングされる可能性があるため、共通電極１０６を予め厚めに形成しておくのが好ましい。例えば、共通電極１０６の膜厚は、１０ｎｍ以上であることが好ましい。
また、光バリア層１０８と共通電極１０６は、同じ材料で形成されていてもよい。光バリア層１０８および共通電極１０６の材料としてインジウムスズ酸化物を用い、光照射工程において赤外レーザを照射する場合には、光バリア層１０８の膜厚は、共通電極１０６よりも厚い方が好ましい。こうすることにより、光バリア層１０８の遮光性を高め、発光領域の劣化を抑制するので、非発光領域の劣化を促進できる。
＜変形例３＞
補助電極として機能する金属層を備えた一変形例について説明する。図１１は、変形例３の有機ＥＬ表示パネル１００ｂの構成を模式的に示す部分断面図である。有機ＥＬ表示パネル１００ｂにおいて、基板１０１から共通電極１０６までの構成は、有機ＥＬ表示パネル１００と共通しているため、ここでは説明を省略する。
【００６９】
図１１に示されるように、共通電極１０６上における、非発光領域１０５ａに対応する領域には、金属層１０９が形成されている。これにより、共通電極１０６と金属層１０９とが電気的に接続されている。金属層１０９およびカラーフィルタ１１０を覆うように保護層１１１が形成されている。
一方、共通電極１０６上における、発光領域１０５ｂに対応する領域には、パターニングされた（すなわち開口部を有する）中間層１０７ａが形成されている。中間層１０７ａ上には、光バリア層１０８が形成されている。光バリア層１０８上には画素毎に異なる色のカラーフィルタ１１０が形成されている。
【００７０】
金属層１０９は、例えば、銀、アルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、タングステン、またはそれらを含む合金の何れかから構成される。また、中間層１０７のエッチング工程から金属材料層を形成する工程まで、中間層１０７の開口部から水や酸素など、有機ＥＬ層を劣化させるガスが進入する恐れがある。したがって、中間層１０７のエッチングは、真空中においてドライエッチプロセスでエッチングすることが好ましい。さらに好ましいのは、このエッチング工程の後、金属材料層の形成工程まで、真空を保持したまま輸送するか、または窒素中を輸送して、真空中においてスパッタ法や蒸着法により金属材料層を形成することである。このように空気中への開放や、湿式塗布工程を含まないことで、有機ＥＬ層の性能の劣化を抑制することができる。
【００７１】
また、金属層１０９の上部表面の可視光に対する反射率は３０％以下であるとしてもよい。こうすることにより、金属層１０９は、ブラックマトリクスとしても機能する。したがって、有機ＥＬ層におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域から放出される光を遮断することができる。加えて、金属層１０９は、外光を吸収するため、ディスプレイの明所コントラストの改善に寄与できる。
【００７２】
なお、金属材料層の形成工程以降の工程、具体的には、金属材料層のパターニングのためのフォトレジストの形成、露光、現像、エッチング工程などにおいては、金属材料層のガスバリア性が十分であるので、これらの工程中に有機ＥＬ層が劣化することはない。
カラーフィルタ１１０には、一般的なカラーレジスト材料を用いることができる。
保護層１１１は、機械的な衝撃から有機ＥＬ表示パネルを保護する役割を担う。保護層用１１１の材料としては、透明で、かつ、ハードコート性に優れていることが必要である。例えば、アクリル系の高分子材料は好適な材料である。
【００７３】
この構成によれば、金属層１０９により共通電極１０６の電圧降下が抑制されるため、輝度を高めることができる。
−製造方法−
中間層１０７を形成するまでの工程は、すでに説明した通りである。中間層１０７を形成した後、中間層１０７におけるコンタクトホール対応領域のそれぞれおよび画素間対応領域をエッチングする。その後、大気中に開放することなく、スパッタチャンバに基板を搬送し、金属層１０９を形成する。金属層１０９として例えばクロムを用いることができ、その膜厚を３００ｎｍとしてもよい。この後、金属層１０９表面の反射率を低減するために、酸素存在化においてプラズマ処理によって表面を酸化してもよい。
【００７４】
次に、カラーフィルタ１１０として、まず、赤色のカラーレジストをスピンコート法にて形成し、例えば８０℃にてプリベークする。赤色画素に相当する画素形状に描画されたフォトマスクを用いて露光し現像した後、純水によるリンスを行い、８０℃で乾燥することによりパターニングを行う。続いて、緑と青のカラーレジストについても、同様に、緑の画素と青の画素に対応するようにパターニングを行い、カラーフィルタを形成する。
【００７５】
最後に、保護層１１１として、感光性エポキシ樹脂をスリットコートにより形成し、３６５ｎｍの波長を主成分の紫外光を照射することにより硬化する。
＜その他の変形例＞
（１）有機ＥＬ層として、例えば、第一正孔注入層、第一正孔輸送層、第一発光層、第一電子輸送層、電荷発生層、第二正孔輸送層、第二発光層、第二電子輸送層をこの順に積層してもよい。第一正孔注入層としてＨＡＴ−ＣＮを用い、その膜厚を２０ｎｍとしてもよい。第一正孔輸送層としてＮＰＤを用い、その膜厚を６０ｎｍとしてもよい。第一発光層としてＴＢＰ２％をドープしたＴＢＡＤＮを用い、その膜厚を４０ｎｍとしてもよい。第一電子輸送層としてＡｌｑを用い、その膜厚を１０ｎｍとしてもよい。電荷発生層のうち電子注入を担う層としてバリウム１０％をドープしたＡｌｑを用い、その膜厚を３０ｎｍ、電荷発生層のうち正孔注入を担う層としてＨＡＴ−ＣＮを用い、その膜厚を４０ｎｍとしてもよい。第二正孔輸送層としてＮＰＤを用い、その膜厚を６０ｎｍとしてもよい。第二発光層としてＩｒ（ｐｈｑ）３  １０％ドープしたＣＢＰを用い、その膜厚を６０ｎｍとしてもよい。第二電子輸送層としてバリウム１０％ドープしたＡｌｑを用い、その膜厚を１０ｎｍとしてもよい。
（２）中間層１０７は、共通電極１０６を保護する保護層として機能するとしたが、この機能に加え、有機ＥＬ層１０５の劣化を防止する機能を有するとしてもよい。
（３）光照射工程で用いられる光として紫外光を例に挙げて説明したが、赤外線や赤外レーザ光などの６３０ｎｍ以上を主波長とする光を用いてもよい。その場合には、光バリア層１０８の材料として、インジウムスズ酸化物に代表される酸化物導電対やＰＥＤＯＴに代表される高分子導電材料を用いることが好ましい。その場合、光バリア層の膜厚は、６３０ｎｍ以上を主波長とする光を十分に吸収する厚みであればよく、例えば１０ナノメートル〜１００マイクロメートルであり、好ましくは、１００ナノメートル〜１０マイクロメートルである。ここで、６３０ｎｍ以上を主波長とする光を用いた場合における、有機ＥＬ層の電気抵抗率低下のメカニズムについて説明する。有機ＥＬ層中の分子に光（赤〜赤外光）が当たると、分子は熱励起状態になる。熱励起状態になった分子は、運動エネルギーが上がるので、ある程度膜内で動けるようになる。一般に有機ＥＬ層は多層膜なので、分子が移動することにより、積層界面に各層の分子が混合されてなる混合層ができる。混合層は、一般に電気伝導率や移動度を低下させる。そうすると、電気抵抗値が上がり、結果として、輝度が低下する。特に、性質が異なる層（例えば、正孔注入を担う層と電子注入を担う層）が接している場合には、これらの層の分子が混合することでより高抵抗化させることができる。
（４）電荷発生層４０３２は、２層からなるとしたが、３層以上からなるとしてもよい。
（５）保護層１１１の替わりに接着層を設け、この接着層を介して対向基板を貼り合わせてもよい。接着層の材料は、例えば感光性エポキシ樹脂であり、ディスペンサにより塗布するとしてもよい。対向基板は、例えば無アルカリガラスであり、その厚みは、０．３ｍｍとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、有機ＥＬ表示パネルに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０１  基板
１０２  ＴＦＴ層
１０３  層間絶縁膜
１０４  画素電極
１０５  有機ＥＬ層
１０５ａ  非発光領域
１０５ｂ  発光領域
１０６  共通電極
１０７  中間層
１０８  光バリア層
１０９  金属層
１１０  カラーフィルタ
１１１  保護層
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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