(57)【要約】【課題】有機ＥＬ層の発光特性の劣化を抑制する。【解決手段】基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、該画素電極の上方に形成される前記有機ＥＬ層は前記バンク膜に接触せずに形成されている。【選択図】        図１
2004247058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、該画素電極の上方に形成される前記有機ＥＬ層は前記バンク膜に接触せず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２】
基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、該画素電極の上方に形成される前記有機ＥＬ層はその一辺を除く他の三辺が前記バンク膜に接触せず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３】
基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、該画素電極の上方に形成される前記有機ＥＬ層は互いに直交する二辺を除く他の二辺が前記バンク膜に接触せず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４】
基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、
前記有機ＥＬ層は一方向に並設される各画素に共通に形成され、該一方向と平行な辺は前記バンク膜に接触せず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５】
基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、
前記有機ＥＬ層は一方向に並設される各画素に共通に形成され、該一方向と平行な辺は少なくともその一方が前記バンク膜に接触せずに形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機ＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばアクティブ・マトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、これら各信号線に囲まれた領域を画素領域としている。
【０００３】
各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とが備えられている。
【０００４】
前記画素電極は対向電極とともに有機ＥＬ層を介在させて形成され、該有機ＥＬ層は前記各電極のうち一方の電極から他方の電極へ流れる電流の強弱に応じた発光がなされるようになっている。
【０００５】
そして、前記画素電極および対向電極のうち少なくとも一方の電極は透光性の導電層によって構成され、該有機ＥＬ層からの光は該透光性の導電層を通して観察者の眼に到るように構成されている。
【０００６】
ここで、前記基板上には所定パターンに形成された導電層、絶縁層、半導体層等が積層されて前記各信号線、電極等が形成されているが、それらがいわゆるフォトリソグラフィ技術による選択エッチングによって形成されているのに対し、有機ＥＬ層は、それを形成する箇所に対応する部分に孔開けがなされた蒸着マスクを通して有機ＥＬ材料を蒸着することによって形成するのが通常である。
【０００７】
有機ＥＬ材料を昇華させて基板に蒸着させる工程においては、金属又は合金材料からなるマスク（蒸着マスク）が用いられる。蒸着マスク及びこれを用いた有機ＥＬ層の蒸着方法の一例は、下記非特許文献１に開示される。この非特許文献１には、厚さ４０μｍのキャリア層、厚さ１μｍのバリア層、厚さ１０μｍのマスク層をこの順に積層した３層箔（Ｔｒｉｐｌｅ  ｌａｙｅｒｅｄ  ｃｌａｄ  ｆｏｉｌ）に有機ＥＬ材料の成膜形状に合わせた開口を設けた蒸着マスクが開示される。この蒸着マスクの開口は、前記キャリア層から前記マスク層に掛けて狭められて形成され、マスク層側の開口（狭いほうの開口）を基板主面（画素電極等が形成された面）に対向させて有機ＥＬ材料を蒸着する。なお、前記キャリア層及び前記マスク層は、４２アロイ（４２Ｎｉ−Ｆｅ  Ａｌｌｏｙ）、インバー（Ｉｎｖａｒ，３６Ｎｉ−Ｆｅ  Ａｌｌｏｙ）、及びスーパーインバー（Ｓｕｐｅｒ  Ｉｎｖａｒ，３１Ｎｉ−５Ｃｏ−Ｆｅ  Ａｌｌｏｙ）から選ばれる材料で形成され、前記バリア層はチタンで形成される。
【非特許文献１】
有機ＥＬメタルマスク用３層膜（Ｔｒｉｐｌｅ  ｌａｙｅｒｅｄ  ｃｌａｄ  ｆｏｉｌ  ｆｏｒ  ｍｅｔａｌ  ｍａｓｋ），頒布元：日立金属株式会社。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成された有機ＥＬ表示装置において、フォトリソグラフィ技術によって微細に形成された導電層、絶縁層等の表面に、蒸着マスクによって形成された有機ＥＬ層は、その精度上所定の箇所に所定のパターンどおりに形成されない場合が往々にして生じることが指摘されるに至った。有機ＥＬ層の形成の際において、蒸着マスクに生じる温度変化による撓み等が原因するからである。
【０００９】
このことから、画素の高精細化とともに基板自体が大きくなっていく有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ層の精度よい形成が望まれている。
【００１０】
また、有機ＥＬ層が精度よく形成されない場合において、それが他の材料層（たとえば樹脂）と接触することによって、該有機ＥＬ層の発光特性が劣化してしまうことも指摘された。
【００１１】
有機ＥＬ層と他の材料層との接触による化学反応によって、該有機ＥＬ層の特性が変化するからである。
【００１２】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、有機ＥＬ層の発光特性の劣化を抑制できる有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】
手段１．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、該画素電極の上方に形成される前記有機ＥＬ層は前記バンク膜に接触せずに形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
手段２．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、該画素電極の上方に形成される前記有機ＥＬ層はその一辺を除く他の三辺が前記バンク膜に接触せずに形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
手段３．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、該画素電極の上方に形成される前記有機ＥＬ層は互いに直交する二辺を除く他の二辺が前記バンク膜に接触せずに形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
手段４．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、
前記有機ＥＬ層は一方向に並設される各画素に共通に形成され、該一方向と平行な辺は前記バンク膜に接触せずに形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
手段５．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の表面に並設された複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線が形成され、
これら各信号線に囲まれた領域を画素領域とし、各画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって動作する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、前記映像信号に対して基準となる対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に挟持されて形成される有機ＥＬ層とを備え、
少なくとも前記各信号線を被い前記画素電極を露出させて形成されたバンク膜が形成されているとともに、
前記有機ＥＬ層は一方向に並設される各画素に共通に形成され、該一方向と平行な辺は少なくともその一方が前記バンク膜に接触せずに形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機ＥＬ表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
《全体の構成》
図２は、本発明による有機ＥＬ表示装置の全体の一実施例を示す平面図である。
まず、僅かなギャップを保って互いに対向配置される一対の基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２があり、一方の基板ＳＵＢ１に対する他方の基板ＳＵＢ２の固着はたとえば該基板ＳＵＢ２の周辺に形成されたシール材ＳＬによってなされている。
【００２１】
ここで、基板ＳＵＢ１はたとえばガラス等のような透光性のそれからなり、基板ＳＵＢ２はたとえば金属等のような非透光性のそれからなっている。
【００２２】
シール材ＳＬによって囲まれた前記一方の基板ＳＵＢ１の基板ＳＵＢ２側の面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
【００２３】
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体はＥＬ表示部ＡＲを構成するようになっている。このため、前記シール材ＳＬは該ＥＬ表示部ＡＲを囲むようにして形成されている。
【００２４】
また、ｘ方向に並設される各画素領域のそれぞれにはそれら各画素領域内に走行された共通の対向電圧信号線ＣＬが形成されている。この対向電圧信号線ＣＬは各画素領域の後述する対向電極ＣＴに映像信号に対して基準となる電圧を供給するための信号線となるものである。
【００２５】
なお、この対向電圧信号線ＣＬおよび対向電極ＣＴは、後述の《画素の構成》の説明から明らかとなるように、ＥＬ表示部ＡＲの全域に、換言すれば各画素領域に共通に形成した対向電極ＣＴを形成することによって構成され、前記対向電圧信号線ＣＬとの境界は明確に区別できないものとなっている。
【００２６】
各画素領域には、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作動される薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。
【００２７】
この画素電極ＰＸは、前記対向電極ＣＴとともに発光材料層（有機ＥＬ層）ＦＬＲを挟持して形成され、該発光材料層ＦＬＲに流れる電流の強弱に応じて該発光材料層ＦＬＲを発光させるようになっている。
【００２８】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は走査信号駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記走査信号駆動回路Ｖの入力端子は基板ＳＵＢ１の外部に配置されたプリント基板（図示せず）からの信号が入力されるようになっている。
【００２９】
走査信号駆動回路Ｖは複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線ＧＬどおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。この半導体層は、たとえば、透明基板ＳＵＢ１と前記プリント基板との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置から構成されている。
【００３０】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は基板ＳＵＢ１の外部に配置されたプリント基板（図示せず）からの信号が入力されるようになっている。
【００３１】
この映像信号駆動回路Ｈｅも複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線ＤＬどおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。この半導体層は、たとえば、透明基板ＳＵＢ１と前記プリント基板との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置から構成されている。
【００３２】
前記各ゲート信号線ＧＬは、走査信号駆動回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
【００３３】
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００３４】
なお、走査信号駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅを構成する前記半導体装置として、透明基板ＳＵＢ１とプリント基板（図示せず）との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置を示したものであるが、たとえば、透明基板ＳＵＢ１に搭載された半導体装置、さらに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層が多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）から構成される場合、透明基板ＳＵＢ１面に前記多結晶シリコンからなる半導体素子を配線層とともに形成されたものであってもよい。
【００３５】
《画素の構成》
図１は、本発明による有機ＥＬ表示装置においてマトリクス状に配置された各画素のうち一つの画素の構成を示した平面図である。したがって、該画素に隣接する上下、左右の各画素も同様な構成となっている。また、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図を示している。
【００３６】
まず、透明基板ＳＵＢ１の主表面にはたとえばＳｉＯあるいはＳｉＮ等からなる下地層ＧＷが形成されている（図３参照）。この下地層ＧＷは透明基板ＳＵＢ１に含まれるイオン性不純物が後述の薄膜トランジスタＴＦＴに影響を及ぼすのを回避するために形成されている。
【００３７】
そして、この下地層ＧＷの表面の画素領域のたとえば左下の個所にｘ方向に延在するたとえばポリシリコン層からなる半導体層ＰＳが形成されている。この半導体層ＰＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。
【００３８】
さらに、この半導体層ＰＳをも被って該基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＧＩ（図３参照）が形成されている。この絶縁膜ＧＩは薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてゲート絶縁膜として機能するものである。
【００３９】
この絶縁膜ＧＩの表面にはそのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬは後述のドレイン信号線ＤＬとで前記画素領域を画するようにして形成される。
【００４０】
また、このゲート信号線ＧＬは、その一部において前記半導体層ＰＳのほぼ中央部を横切るようにして延在される延在部が形成され、この延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴとして機能するようになっている。
【００４１】
なお、このゲート電極ＧＴの形成後にはそれをマスクとして不純物イオンが打ち込まれ、該ゲート電極ＧＴの直下を除く他の領域の前記半導体層ＰＳの部分は低抵抗化されるようになっている。
【００４２】
ゲート信号線ＧＬ（ゲート電極ＧＴ）をも被って前記透明基板ＳＵＢの表面には絶縁膜ＩＮ（図３参照）が形成されている。この絶縁膜ＩＮは後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においてゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を有する。
【００４３】
そして、絶縁膜ＩＮの表面にはそのｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成されている。このドレイン信号線ＤＬの一部はそれに近接される前記半導体層ＰＳの一端部にまで延在され、絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ１を通して該半導体層ＰＳと接続されている。すなわち、ドレイン信号線ＤＬの前記延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＳＤ１として機能する。
【００４４】
また、前記半導体層ＰＳの他端部には絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ２を通して接続されたソース電極ＳＤ２が形成され、このソース電極ＳＤ２は後述の画素電極ＰＸと接続させるため比較的面積の大きな延在部を有している。
【００４５】
そして、このようにドレイン信号線ＤＬ（ドレイン電極ＳＤ１）、ソース電極ＳＤ２が形成された基板ＳＵＢの表面には絶縁膜ＩＬ（図３参照）が形成されている。
【００４６】
この絶縁膜ＩＬの上面には、各画素領域の僅かな周辺を除く中央に画素電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸは該絶縁膜ＩＬに形成したスルーホールＴＨ３を通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２と接続されている。
【００４７】
なお、この画素電極ＰＸは後述する発光材料層ＦＬＲからの光を透明基板ＳＵＢ１側に導くため、たとえば、ＩＴＯ  （Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  ＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、ＩＺＯ  （Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２（酸化スズ）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム）等からなる透光性の導電層で構成されている。
【００４８】
また、このように画素電極ＰＸが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面には、該画素電極ＰＸの周辺部を若干被い、その中央部を露出させるバンク膜ＢＮＫが形成されている。このバンク膜ＢＮＫはたとえば有機材料層から構成され、隣接する他の画素領域のバンク膜ＢＮＫと一体に形成されている。
【００４９】
このバンク膜ＢＮＫは、発光材料層ＦＬＲを画素毎に分けて隣接し合う画素の各々から所望の輝度の光を取り出し、また画素毎に設けられた画素電極ＰＸから発光材料層ＦＬＲを通して後述する対向電極ＣＴに至る電流経路又は電荷経路を画素毎に分離するために設けられる。換言すれば、バンク膜ＢＮＫは、画素間（場合によっては、画素行間又は画素列間）を光学的又は電気的に分離する。バンク膜ＢＮＫによる画素間の電気的な分離は、後述の対向電極ＣＴが基板主面内に二次元的に配置された複数の画素の発光材料層ＦＬＲを覆って（ＴＮ−ＴＦＴ型液晶表示装置のコモン電極のように）形成された有機ＥＬ表示装置に効果的である。
【００５０】
さらに、このバンク膜ＢＮＫの開口部、すなわち該バンク膜ＢＮＫから露出されている画素電極ＰＸの表面には発光材料層ＦＬＲが形成されている。この実施例の場合、該発光材料層ＦＬＲは、赤、青、緑のうちいずれかの色を呈する発光材料層からなり、隣接する他の画素領域の発光材料層とは物理的に分離され、当該画素領域に独立して形成されたものとなっている。
【００５１】
そして、該発光材料層ＦＬＲは、その周辺がバンク膜ＢＮＫの開口部の側壁面に接触されることなく形成されている。換言すれば、該発光材料層ＦＬＲは、バンク膜ＢＮＫの開口部内にてそれらの中心をほぼ一致させて配置され、かつ、そのｘ方向の幅およびｙ方向の幅はそれぞれ該バンク膜ＢＮＫの開口部のｘ方向の幅およびｙ方向の幅より僅かに小さく形成されている。
【００５２】
このように発光材料層ＦＬＲを形成するためには、該発光材料層ＦＬＲの発光材料をマスクを通して蒸着するが、たとえば熱膨張によって撓むことのないマスクを用い、マスクに形成された孔のパターンと同様に該発光材料層ＦＬＲのパターンが形成される必要がある。このことについては後述する。
【００５３】
なお、前記発光材料層ＦＬＲは、少なくとも前記画素電極ＰＸとの間に、たとえばホール注入層と称される層を介在させて形成されていてもよいことはもちろんである。発光の効率を良好にできるからである。
【００５４】
そして、これら発光材料層ＦＬＲの上面には各画素領域に共通な対向電極ＣＴが形成されている。この対向電極ＣＴはたとえばアルミニゥム等の金属材料で構成され、前記画素電極ＰＸに供給される映像信号線に対して基準となる電圧が印加されるようになっている。
【００５５】
なお、前記発光材料層ＦＬＲは、少なくとも前記対向電極ＣＴとの間に、たとえば電子注入層と称される層を介在させて形成されていてもよいことはもちろんである。発光の効率を良好にできるからである。
【００５６】
ここで、この明細書では、前記発光材料層ＦＬＲに前記ホール注入層あるいは電子注入層が形成されていてもいなくても発光材料層ＦＬＲと称する。
【００５７】
また、ここで用いられる発光材料層ＦＬＲは、低分子系と呼ばれる一群に属するエレクトロルミネセンスを示す有機材料（有機エレクトロルミネセント材料，Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）で形成される。この一群に属する有機材料は、その分子量が比較的に低いため、分子構造を壊すことなく昇華させることができる。これに対して、昇華し難い前記有機エレクトロルミネセント材料の他の一群は、高分子系と呼ばれる。いずれの有機エレクトロルミネセント材料においても、その分子構造（電子状態）に応じてエレクトロルミネセンスの波長（当該有機エレクトロルミネセント材料からの発光波長）が決まるため、カラー画像を表示する有機ＥＬ表示装置においては、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素別に発光材料層ＦＬＲを形成する有機エレクトロルミネセント材料を変える。
【００５８】
赤色のエレクトロルミネセンスを示す低分子系の有機エレクトロルミネセント材料の一例として、ＢＰＰＣ（Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ−（２，５−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）  ３，４，９，１０−  ｐｅｒｙｌｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｉｍｉｄｅ）がある。この材料は、［化１］に示す分子構造を有する。
【００５９】
【化１】
2004247058.tif 000003
【００６０】
緑色のエレクトロルミネセンスを示す低分子系の有機エレクトロルミネセント材料の一例として、Ａｌｑ３（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ  ａｌｕｍｉｎｕｍ）がある。この材料は、［化２］に示す分子構造を有する。
【００６１】
【化２】
2004247058.tif 000004
【００６２】
青色のエレクトロルミネセンスを示す低分子系の有機エレクトロルミネセント材料の一例として、ＰＰＣＰ（１，２，３，４，５−ｐｅｎｔａｐｈｅｎｙｌ−１，３−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ）がある。この材料は、［化３］に示す分子構造を有する。
【００６３】
【化３】
2004247058.tif 000005
【００６４】
画素電極ＰＸに供給される映像信号によって、対向電極ＣＴの間に介在された発光材料層ＦＬＲに電流が流れ、該発光材料層ＦＬＲが該電流値に応じて発光するようになる。この光ＬＬは画素電極ＰＸ、絶縁膜ＩＬ、絶縁膜ＩＮ、絶縁膜ＧＩ、および透明基板ＳＵＢ１を介して観察者側へ照射されるようになる。
【００６５】
《バンク膜の開口部と発光材料層との位置関係》
ここで、上述したように、前記バンク膜ＢＮＫの開口部から露出されている画素電極ＰＸの上面には発光材料層ＦＬＲが重畳されて形成されている。そして、この実施例では、たとえば一画素において一個の独立した発光材料層ＦＬＲが設けられ、この発光材料層ＦＬＲの周辺は前記バンク膜ＢＮＫの開口部の側壁面との間に僅かな隙間を有し、該バンク膜ＢＮＫの開口部の側壁面と接触することなく形成されている。
【００６６】
仮に、発光材料層ＦＬＲの一部がバンク膜ＢＮＫに接触されて形成された場合、それらの各材料同士が化学的に反応し、長時間経過の後に、発光材料層ＦＬＲの発光劣化を引き起こしてしまうからである。
【００６７】
すなわち、発光材料層ＦＬＲは、その縦横の各長さがバンク膜ＢＮＫの開口部の縦横の各長さよりも小さく設定されているとともに、その中心は該バンク膜ＢＮＫの開口部の中心とほぼ一致づけられて形成されている。
【００６８】
この場合、バンク膜ＢＮＫの開口部はフォトリソグラフィ技術による選択エッチング方法で形成するのが通常であるため、その性質上、精度よく該開口部の縦横の寸法を設定することができる。しかし、発光材料層ＦＬＲは、金属板に孔が形成された蒸着マスクを介在させ、該孔を通して飛散される発光材料の蒸着によって形成するのが通常であるため、たとえば該蒸着マスクに撓み等が発生している場合に、その縦横の寸法が所定通りに形成されない場合がある。
【００６９】
しかし、本実施例では、該蒸着マスクとして工夫をこらしたものを用いていることから、寸法も含めて該蒸着マスクの孔のパターンどおりに形成することができ、発光材料層ＦＬＲのバンク膜ＢＮＫとの接触に起因する発光劣化を回避することができる。この蒸着マスクについては後に詳述する。
【００７０】
後述の蒸着マスクによる有機エレクトロルミネセント材料の蒸着では、これによって形成される発光材料層ＦＬＲの位置を精度よく制御できる。そのため、この利点を反映させた有機ＥＬ表示装置の平面構造の一例においては、画素内における発光材料層ＦＬＲとバンク膜ＢＮＫとの重なりを低減し、又は無くすことができる。このような構造は、特に有機材料で形成されたバンク膜ＢＮＫからの脱水や脱ガスによる発光材料層ＦＬＲの劣化とこれに生じる非発光領域の成長を抑える上で効果的である。このような画素の構造の一例は、これに形成された発光材料層ＦＬＲの輪郭とバンク膜ＢＮＫの開口の輪郭、及びこの画素の両側に設けられた互いに隣接する一対のゲート信号線ＧＬ並びにこの画素の両側に設けられた互いに隣接する一対のドレイン信号線ＤＬ（ゲート信号線ＧＬの延伸方向に交差して延びる）とにより次のように記される。
【００７１】
前記発光材料層ＦＬＲの輪郭は、（１）前記バンク膜ＢＮＫ開口の前記一対のゲート信号線ＧＬに沿う縁の少なくとも一方から離れ、且つ、（２）前記バンク膜ＢＮＫ開口の前記一対のドレイン信号線ＤＬに沿う縁の少なくとも一方から離れている。基板ＳＵＢ１に対する蒸着マスクの不測の位置ずれから、発光材料層ＦＬＲの一部分がバンク膜ＢＮＫと重なることはあるとしても、その領域の低減に応じた非発光領域の成長抑止が期待される。
【００７２】
発光材料層ＦＬＲの外郭とバンク膜ＢＮＫの縁とを隔てる空間には、対向電極ＣＴを形成する導電性材料が充填される。対向電極ＣＴは、発光材料層ＦＬＲからの光を基板ＳＵＢ１に向けて伝播させる場合、発光材料層ＦＬＲより反射率の高い金属又は合金等の無機材料で形成される。また、発光材料層ＦＬＲからの光を対向電極ＣＴに向けて伝播させる場合、対向電極ＣＴは、発光材料層ＦＬＲより光透過率の高い無機材料（金属や合金の薄膜、又はＩＴＯ，ＩＺＯ等に代表される導電性酸化物の膜）で形成される。いずれの場合も、対向電極ＣＴを形成する導電性材料は、その内部におけるバンク膜ＢＮＫから生じる水分や不純物の拡散を抑え、これらの発光材料層ＦＬＲへの到達を阻む。
【００７３】
発光材料層ＦＬＲの外郭をバンク膜ＢＮＫから離した上述の画素構造では、バンク膜ＢＮＫによる画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの電気的な分離が難しくなる。このような事情に対し、本発明による有機ＥＬ表示装置の断面構造の一例では、発光材料層ＦＬＲが画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとを電気的に分離する。このような画素の構造は、図３に示す画素の断面構造を図１に示す画素の平面構造を参照して以下の如く記述される。
【００７４】
（１）前記画素に設けられた前記画素電極ＰＸの輪郭（縁）は、この画素に設けられた前記発光材料層ＦＬＲの輪郭（外郭）の内部に納められる。このように画素電極ＰＸの上面を発光材料層ＦＬＲで覆う画素構造は、この発光材料層ＦＬＲの輪郭（外郭）が、この画素に設けられた前記バンク膜ＢＮＫ開口の内部に収まるように形成されたときに推奨される。
【００７５】
前記画素電極ＰＸが、絶縁層ＩＬ上に形成され且つこの絶縁層ＩＬの下側に設けられたスイッチング素子からの電流又は電荷の出力を絶縁層ＩＬに設けられたスルーホールＴＨ３を通して受けるとき、（２）このスルーホールＴＨ３は、前記画素電極ＰＸ上に形成される前記発光材料層ＦＬＲの輪郭（外郭）の内部にて、この画素電極ＰＸに接続する。この構造も、この発光材料層ＦＬＲの輪郭が、この画素に設けられた前記バンク膜ＢＮＫ開口の内部に収まるように形成されたときに推奨される。
【００７６】
以上に記した画素電極ＰＸと発光材料層ＦＬＲとの配置は、発光材料層ＦＬＲを人為的にバンク膜ＢＮＫ開口の少なくとも一辺に重ならせる場合、不要となる。この場合、画素電極ＰＸを発光材料層ＦＬＲのバンク膜ＢＮＫに重なる部分の輪郭から突出させてもよく、スルーホールＴＨ３が画素電極ＰＸに接する位置を、発光材料層ＦＬＲのバンク膜ＢＮＫに重なる部分の下側に移しても又はその輪郭からバンク膜ＢＮＫの下側に突出させてもよい。
【００７７】
図４は、バンク膜ＢＮＫの開口部と発光材料層ＦＬＲとの位置関係の他の実施例を示す図であり、図１と対応した図となっている。
【００７８】
図１と比較して異なる構成は、発光材料層ＦＬＲの形成の際の前記蒸着マスクがその所定配置から若干ずれてしまい、該発光材料層ＦＬＲがバンク膜ＢＮＫの開口部に対して同様にずれて形成されていることにある。
【００７９】
図４の場合において、前記蒸着マスクはｘ方向のみにずれ、この結果、発光材料層ＦＬＲもｘ方向のみにずれた場合を示しているが、ｙ方向のみに、あるいはｘ方向およびｙ方向の各方向にずれたものであってもよい。
【００８０】
このようにした場合、発光材料層ＦＬＲの各四辺のうち一辺あるいは二辺がバンク膜ＢＮＫに接触することになるが、三辺あるいは四辺がバンク膜ＢＮＫに接触した場合と比較して該発光材料層ＦＬＲの劣化が少ないからである。
【００８１】
このように形成されるためには、精度よい蒸着マスクを用いることによって、発光材料層ＦＬＲを、その面積がバンク膜ＢＮＫの開口部の面積よりも小さく形成するように設定することによってなされる。
【００８２】
また、図５は、バンク膜ＢＮＫの開口部と発光材料層ＦＬＲとの位置関係の他の実施例を示す図であり、図１と対応した図となっている。
【００８３】
この実施例では、赤、青、緑のいずれかの発光材料層ＦＬＲは、たとえばｙ方向に並設される各画素領域に共通に形成されている。このため、該発光材料層ＦＬＲはｙ方向に隣接される他の画素領域の間に配置されるバンク膜ＢＮＫを跨って形成されることになる。
【００８４】
そして、該発光材料層ＦＬＲの幅（各ｙ方向辺との長さ）は、バンク膜ＢＮＫの開口部の幅（各ｙ方向辺との長さ）よりも小さく設定されている。
【００８５】
この場合においても、該発光材料層ＦＬＲの二辺はバンク膜ＢＮＫと接触することになるが、他の残りの二辺はバンク膜ＢＮＫとの接触を回避でき、該発光材料層ＦＬＲの発光劣化を極力避けることができる。
【００８６】
さらに、図６は、バンク膜ＢＮＫの開口部と発光材料層ＦＬＲとの位置関係の他の実施例を示す図であり、図５と対応した図となっている。
【００８７】
図５と比較して異なる構成は、発光材料層ＦＬＲがｘ方向に位置ずれを起して形成されていることにある。
【００８８】
この場合、発光材料層ＦＬＲがバンク膜ＢＮＫと接触していない部分は該バンク膜ＢＮＫの開口部の一辺のみであるが、それだけであっても該発光材料層ＦＬＲの発光劣化を最小限に抑制することができる。
【００８９】
仮に、発光材料層ＦＬＲを一方向に並設された各画素領域に共通に形成するにおいて、その幅がバンク膜ＢＮＫの開口部の幅よりも大きく形成されてしまった場合、該発光材料層ＦＬＲはバンク膜ＢＮＫの開口部の全辺にわたって接触してしまい、該発光材料層ＦＬＲの発光劣化の程度がはげしくなるからである。
【００９０】
《製造方法》
ここで、前記発光材料層ＦＬＲは、次に説明する蒸着マスクを用いて形成されるようになっている。
【００９１】
図７は上記蒸着マスクの一実施例を示す分解斜視図である。図７に示すように前記蒸着マスクは、まずマスク板ＭＰがあり、このマスク板ＭＰは、その周辺においてフレームＦＬに固定されているとともに、該フレームに囲まれた領域内に多数の孔ＨＬが形成されて構成されている。
【００９２】
該マスク板ＭＰの材料としては、たとえばｃｌａｄ鋼板が用いられている。このｃｌａｄ鋼板は、その材料自体の高い剛性に加え、板厚断面における内部応力発生による平面保持剛性が向上したものとなっている。このことは、逆に許容された平面保持特性内で大型の蒸着マスクを作成することを意味する。
【００９３】
図８（ａ）に示すように、該蒸着マスクはたとえば鉄（Ｆｅ）にニッケル（Ｎｉ）を含有させたものからなり、その一面側から他面側にかけて高濃度Ｎｉ含有層、低濃度Ｎｉ含有層、高濃度Ｎｉ含有層というようにＮｉの濃度勾配がなされた３層構造となっている。なお、板厚方向に対する該濃度勾配の関係を図８（ｂ）に示している。
【００９４】
また、前記フレームＦＬはアルミニゥム等の高剛性低膨張率材料から構成され、たとえば溶接、クランプ、あるいは接着等により固着されている。
【００９５】
さらに、マスク板に形成された孔は、図９（ａ）に示すように、高濃度Ｎｉ含有層にて径が小さく、低濃度Ｎｉ含有層にてその中央にいくに従って径が大きく形成されている。これはエッチング液で該孔を形成する場合、Ｆｅを多く含む低濃度Ｎｉ含有層にてエッチング速度が大きくなるからである。
【００９６】
このように該孔の断面がほぼ凹レンズ状の形状となることにより、この孔を通して形成される蒸着層はいわゆるむらのないパターンどおりの形状で形成される効果を有するようになる。
【００９７】
そして、このように構成された蒸着マスクは以下のような物理的特性を有するようになっている。
【００９８】
すなわち、その使用温度範囲１０℃〜３７０℃で平坦度が２０μｍ以下となっている。また、蒸着マスクに対して蒸着物質の蒸着流角度が４５°以下とした場合、該蒸着物質の透過率が９５％以上（蒸着マスクパターンの開口面積を１００％とした場合）となっている。さらに、前記フレームに固着された状態で、温度が１０℃〜３７０℃の範囲にて蒸着マスクパターンのｘ、ｙ方向の変位が±１．０μｍ以下となっている。
【００９９】
さらに、フレームに固着された状態で、常温７×１０−５Ｐａ以下の真空槽に設置し、３７０℃まで加熱した場合、該蒸着マスク等からのガス放出量が２×１０−４Ｐａ以下となっている。ただし、蒸着マスクの面積は４８０×３７０ｍｍ２、フレームの体積は１０３２ｃｍ２とした場合である。
【０１００】
このように構成される蒸着マスクは、その平坦性の向上から、蒸着むら、混色、画素内の発光分布不均一、蒸着位置ずれを無くすことができるようになる。
【０１０１】
さらに、蒸着マスクがｃｌａｄ鋼板で形成されていることから、その温度上昇時のバイメタルアクションによって、熱膨張による撓みが無く、被蒸着基板（基板ＳＵＢ１）に対する該蒸着マスクの密着力を強固にすることができる効果も奏する。すなわち、該基板に対する蒸着マスクの密着性の不十分による蒸着パターンの精度の劣化を回避することができる。
【０１０２】
ちなみに、この効果を有さない場合、基板に対して蒸着マスクを外力（たとえばマグネット等）によって抑えつけなければならず、該蒸着マスク面側の基板表面の予め形成された素子等（たとえば薄膜トランジスタ）を損傷させるようになる。このことが、本実施例による蒸着マスクは前記素子等の損傷を回避できる効果も奏する。
【０１０３】
本発明による上述の蒸着マスクは、エッチング特性の異なる第１材料（Ｎｉ含有比の高いＮｉ−Ｆｅ合金）と第２材料（Ｎｉ含有比の低いＮｉ−Ｆｅ合金）とを、第１材料からなる第１層、第２材料からなる第２層、及び第１材料からなる第３層の順に積層して形成された板状部材に層厚方向の開口を設けた構造において、非特許文献１に記載された有機ＥＬ用メタルマスクと共通する。しかし、第１層、第２層、及び第３層の厚さの比において、本発明による蒸着マスクと非特許文献１の有機ＥＬ用メタルマスクとは相違する。これにより、非特許文献１の有機ＥＬ用メタルマスクの開口が層厚方向に沿って狭まるのに対して、本発明による蒸着マスクの開口ＨＬは上記第２層にて広がる。この第２層における開口ＨＬの広がりは、開口ＨＬ内における有機材料の蒸気（昇華した有機材料）の第１層から第３層への流れを制御し、基板上に有機材料を無駄なく供給する。
【０１０４】
上記第１層、第２層、及び第３層を、非特許文献１の有機ＥＬ用メタルマスクのキャリア層（材料供給側）、バリア層、及びマスク層（基板側）として、夫々の厚さを図９（ｂ）のｔＣＬ１、ｔＣｏｒｅ、及びｔＣＬ２とすると、これらの厚さの間にはｔＣＬ１＞ｔＣＬ２＞ｔＣｏｒｅなる関係がある。このようなキャリア層、バリア層、及びマスク層からなる３層箔（Ｔｒｉｐｌｅ  ｌａｙｅｒｅｄ  ｆｏｉｌ）を両面から夫々エッチングすることにより、マスク層の開口に比べてキャリア層及びバリア層の開口が拡がるため、マスク層の開口に対して斜め方向から供給される材料の蒸気に対するマスク材の影が抑えられる。
【０１０５】
一方、本発明の蒸着マスクでは、第２層における開口ＨＬの広がりを確保するため、第２層の厚みを第１層及び第３層の厚みに近づけることが重要となる。その望ましき大小関係は、ｔＣｏｒｅ≧ｔＣＬ１，ｔＣＬ２とも記されるが、ｔＣｏｒｅをｔＣＬ１やｔＣＬ２の少なくとも一方より小さくしてもよい。但し、ｔＣＬ１に対するｔＣｏｒｅの値を非特許文献１の有機ＥＬ用メタルマスクのバリア層並に薄くすると、第２層の開口ＨＬの広がりによる有機材料の蒸気流の制御が困難となる。従って、これらの間に、例えば、２ｔＣｏｒｅ≧ｔＣＬ１，ｔＣＬ２なる関係が成り立つように第１層、第２層、及び第３層の厚さを決めることが望ましい。さらに、第１層の厚さ（ｔＣＬ１）と第３層の厚さ（ｔＣＬ２）との差は、なるべく抑えることが望ましく、両者の間に、例えば、２ｔＣＬ１≧ｔＣＬ２≧（ｔＣＬ１／２）なる関係を成り立たせることが推奨される。
を後有機エレクトロルミネセント材料の蒸着させてもよい。
【０１０６】
図１０は、前記蒸着マスクを介して基板ＳＵＢ１の表面に発光材料層ＦＬＲの材料を蒸着（昇華）する場合のそれらの位置関係を示したものである。
【０１０７】
固定された蒸着マスクに対して基板ＳＵＢ１がその蒸着面を下にして配置されるようになっている。このため、該基板に対する蒸着マスクの密着に要する外力は該基板の自重のみとなっている（図では便宜的に離間させて描いている）。したがって、上述したように該基板ＳＵＢ１の既に数種の層が形成された加工面を損傷させる不都合を解消することができる。
【０１０８】
発光材料層ＦＬＲの材料はその昇華によって該蒸着マスクの孔を通して該基板ＳＵＢ１面に蒸着されるようになる。
【０１０９】
この場合、基板ＳＵＢ１面に形成された発光材料層ＦＬＲは蒸着マスクの孔に対応する箇所に該蒸着マスクの孔のパターンどおりに形成されることになる。換言すれば、該蒸着マスクの孔に対応した精度よい発光材料層ＦＬＲを形成することができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかとなるように、本発明による有機ＥＬ表示装置によれば、有機ＥＬ層の発光特性の劣化を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図２】本発明による有機ＥＬ表示装置の一実施例を示す平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図７】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造に用いられる蒸着マスクの一実施例を示す分解斜視図である。
【図８】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造に用いられる蒸着マスクの一実施例を示す構成図である。
【図９】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造に用いられる蒸着マスクの孔の一実施例を示す（ａ）構成図、および（ｂ）断面図である。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造における基板と蒸着マスクの位置関係を示す構成図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ…基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、ＢＮＫ…バンク膜、ＦＬＲ…発光材料層（有機ＥＬ層）。
【図１】
2004247058.tif 000006
【図２】
2004247058.tif 000007
【図３】
2004247058.tif 000008
【図４】
2004247058.tif 000009
【図５】
2004247058.tif 000010
【図６】
2004247058.tif 000011
【図７】
2004247058.tif 000012
【図８】
2004247058.tif 000013
【図９】
2004247058.tif 000014
【図１０】
2004247058.tif 000015