(57)【要約】【課題】画素領域へ水分が浸入するのを防止し、有機ＥＬ表示装置の信頼性を向上することができる。【解決手段】デバイス基板１００上に複数の画素がマトリクスに配置されて成る画素領域２００が形成され、その画素領域２００の各画素には有機ＥＬ素子２０３とこれを駆動するための駆動用トランジスタ２０４が設けられている。さらに、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂが、駆動用トランジスタ２０４の上層であって、有機ＥＬ素子２０３の下層に形成されている。画素領域の周辺領域上に配置されたシール部材３０１を介して、デバイス基板１００に封止基板３００が接着されており、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂは、シール部材３０１と画素領域２００の間に設けられた分断領域Ｓにより分断されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイス基板と、
前記デバイス基板上には、有機ＥＬ素子を含む画素が複数個配置されて成る画素領域と、
前記画素領域の周辺領域上に配置されたシール部材を介して前記デバイス基板に接着された封止基板と、
前記デバイス基板上に配置され、前記シール部材と前記画素領域の間に設けられた分断領域により分断された有機絶縁膜と、を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記有機絶縁膜がアクリル系樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
デバイス基板と、
前記デバイス基板上には複数の画素が配置されて画素領域が画定され、各画素は有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子を駆動するための駆動用トランジスタとを含み、さらに、前記駆動用トランジスタの上層であって前記有機ＥＬ素子の下層に配置された有機層間絶縁膜と、
前記画素領域の周辺領域上に配置されたシール部材を介して前記デバイス基板に接着された封止基板と、を有し、
前記有機層間絶縁膜が前記シール部材と前記画素領域の間に設けられた分断領域により分断されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
デバイス基板と、
前記デバイス基板上には複数の画素が配置されて画素領域が画定され、各画素は有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子を駆動するための駆動用トランジスタとを含み、さらに、前記駆動用トランジスタの上層であって前記有機ＥＬ素子の下層に配置された有機層間絶縁膜と、
前記画素領域の周辺領域上に配置されたシール部材を介して前記デバイス基板に接着された封止基板と、を有し、
前記有機層間絶縁膜が分断領域により分断され、前記シール部材の端が前記分断領域の中に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記有機層間絶縁膜がアクリル系樹脂から成ることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記画素領域の周辺に水平駆動回路が配置され、前記有機層間絶縁膜の前記分断領域は前記水平駆動回路と前記画素領域の間に配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記画素領域の周辺に垂直駆動回路が配置され、前記有機層間絶縁膜の前記分断領域は前記垂直駆動回路と前記画素領域の間に配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記シール部材の下層に配置される前記有機層間絶縁膜は、前記有機層間絶縁膜の下層の配線に応じてパターニングされていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記水平駆動回路から前記画素領域に延在し、前記駆動用トランジスタに表示信号を供給するドレイン信号線を有し、前記ドレイン信号線は前記有機層間絶縁膜の前記分断領域を横断していることを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
前記ドレイン信号線は、上層配線とこれに接続された下層配線とで構成され、前記分断領域の下に無機絶縁膜を介して前記下層配線が配置され、前記上層配線が前記有機層間絶縁膜によって覆われていること特徴とする請求項９記載の有機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（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）に関し、特にデバイス基板上に複数の画素が配置されて画素領域が画定され、各画素は有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子を駆動するための駆動用トランジスタとを含む有機ＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置が、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注目されており、例えば、その有機ＥＬ素子を駆動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、「ＴＦＴ」と称する。）を備えたＥＬ表示装置の研究開発も進められている。
【０００３】
図７はそのような有機ＥＬ表示装置の一部の平面図、図８はその断面図である。デバイスガラス基板１００上には、画素領域２００と、その周辺に駆動回路である、水平駆動回路２５０及び垂直駆動回路２６０が配置されている。垂直駆動回路２６０は、画素領域２００の各画素に画素選択信号であるゲート信号Ｇｎを供給する。水平駆動回路２５０は、水平走査信号に基づき画素領域２００の各画素に表示信号Ｄｍを供給する回路であり、それぞれシフトレジスタを用いて構成されている。
【０００４】
画素素領域２００は複数の画素がマトリクスに配置されている。図７では１つの画素ＧＳのみを示している。この画素ＧＳの構成を説明すると以下の通りである。ゲート信号Ｇｎを供給するゲート信号線２０１と、表示信号Ｄｍを供給するドレイン信号線２０２とが互いに交差している。それらの両信号線の交差点付近には、有機ＥＬ素子２０３及びこの有機ＥＬ素子２０３を駆動する駆動用ＴＦＴ２０４、画素ＧＳを選択するための画素選択用ＴＦＴ２０５が配置されている。
【０００５】
駆動用ＴＦＴ２０４のドレイン２０４ｄには、正電源電圧ＰＶｄｄが供給されている。また、駆動用ＴＦＴ２０４のソース２０４ｓは有機ＥＬ素子２０３のアノードに接続されている。また、画素選択用ＴＦＴ２０５のゲートにはゲート信号線２０１が接続され、このゲート信号線２０１からゲート信号Ｇｎが供給される。また、画素選択用ＴＦＴ２０５のドレインにはドレイン信号線２０２が接続され、このドレイン信号線２０２から表示信号Ｄｍが供給される。画素選択用ＴＦＴ２０５のソースは駆動用ＴＦＴ２０４のゲートに接続されている。
【０００６】
また、有機ＥＬ素子２０３は、アノード、カソード、このアノードとカソードの間に形成された発光素子層から成る。カソードには負電源電圧ＣＶが供給されている。
【０００７】
また、駆動用ＴＦＴ２０４のゲートには保持容量２０６が接続されている。すなわち、保持容量２０６の一方の電極は駆動用ＴＦＴ２０４のゲートに接続され、他方の電極は保持容量電極２０７に接続されている。保持容量２０６は表示信号Ｄｍに応じた電荷を保持することにより、１フィールド期間、画素選択用ＴＦＴ２０５を通して駆動用ＴＦＴ２０４のゲートに印加された表示信号Ｄｍを保持するために設けられている。
【０００８】
上述した構成のＥＬ表示装置の動作を説明すると以下の通りである。ここで、駆動用ＴＦＴ２０４はＰチャネル型、画素選択用ＴＦＴ２０５はＮチャネル型とする。
【０００９】
ゲート信号Ｇｎが一水平期間、ハイレベルになると、画素選択用ＴＦＴ２０５がオンする。すると、ドレイン信号線２０２から表示信号Ｄｍが画素選択用ＴＦＴ２０５を通して、駆動用ＴＦＴ２０４のゲートに印加される。そして、そのゲートに供給された表示信号Ｄｍに応じて、駆動用ＴＦＴ２０４のソースドレイン・コンダクタンスが変化し、それに応じた駆動電流が駆動用ＴＦＴ２０４を通して、有機ＥＬ素子２０３に供給され、有機ＥＬ素子２０３が点灯する。
【００１０】
ところで、有機ＥＬ素子２０３は水分を吸収すると、その特性が劣化してしまう。そこで、図８に示すように、上述したデバイスガラス基板２００に、封止ガラス基板３００を、例えばエポキシ樹脂から成るシール樹脂３０１を用いて接着していた。さらに、封止ガラス基板３００のデバイスガラス基板１００に対向する側の表面には凹部３０２が形成され、この凹部３０２の底部には、乾燥剤層３０３が接着されていた。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１７５０２９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７及び図８に示すように、駆動用ＴＦＴ２０４の上層にこれを被覆する有機層間絶縁膜２０８が形成され、この有機層間絶縁膜２０８に設けられたコンタクトホールを介して、駆動用ＴＦＴ２０４のソース２０４ｓが有機ＥＬ素子２０３のアノードに接続されている。有機層間絶縁膜２０８は低応力、低誘電率で厚く形成でき、しかも低コストであり、層間絶縁膜として適した特性を有しているが、その反面、水分透過率（水分を透す割合）が高いという特性を有している。
【００１３】
このため、有機ＥＬ表示装置の外部からシール樹脂３０１を通過して浸入した水分の一部がこの有機層間絶縁膜２０８を通って画素領域２００に達し、有機ＥＬ素子２０３の特性を劣化させるという問題を生じていた。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の有機ＥＬ表示装置では、デバイス基板上に複数の画素がマトリクスに配置されて成る画素領域が形成され、その画素領域の各画素には有機ＥＬ素子とこれを駆動するための駆動用トランジスタが設けられている。さらに、有機層間絶縁膜が駆動用トランジスタの上層であって、有機ＥＬ素子の下層に形成されている。そして、画素領域の周辺領域上に配置されたシール部材を介して、デバイス基板に封止基板が接着されており、有機層間絶縁膜は、シール部材と画素領域の間に設けられた分断領域により分断されている。
【００１５】
これにより、外部からの水分がシール樹脂を通って有機層間絶縁膜に浸入したとしても、その水分の浸入は上記分断領域で阻止され、さらに画素領域へ浸入することが防止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部の平面図、図２はその断面図である。なお、図１、図２において、図７、図８と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１７】
有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂが駆動用ＴＦＴ２０４の上層に形成され、有機層間絶縁膜２１６Ｂに設けられたコンタクトホールを介して、駆動用ＴＦＴ２０４のドレインが有機ＥＬ素子２０３のアノードに接続されている。有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂは例えばアクリル系樹脂から成る。
【００１８】
有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂは、シール樹脂３０１と画素領域２００の間に設けられた分断領域Ｓによって分断されている。つまり、有機層間絶縁膜２１６Ｂは画素領域２００をカバーしており、有機層間絶縁膜２１６Ａは画素領域２００の周辺領域をカバーしており、デバイス基板１００の端まで延びている。分断領域Ｓには当然、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂは存在しない。
【００１９】
また、画素領域２００の周辺には水平駆動回路２５０及び垂直駆動回路２６０が配置されているが、分断領域Ｓは、水平駆動回路２５０と画素領域２００の間、及び垂直駆動回路２６０と画素領域２００の間に配置されている。また、シール樹脂３０１は、デバイス基板１００と封止基板３００の間に挟まれているが、図１に示すように、シール樹脂３０１は水平駆動回路２５０及び垂直駆動回路２６０を含む領域に配置されている。
【００２０】
このように、本実施形態によれば、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂは、シール樹脂３０１と画素領域２００の間に設けられた分断領域Ｓによって分断されているので、外部からの水分がシール樹脂３０１を通って、画素領域２００の周辺の有機層間絶縁膜２１６Ａに浸入したとしても、その水分の浸入は上記分断領域Ｓで阻止され、隣接する画素領域２００側の有機層間絶縁膜２１６Ｂには浸入しない。
【００２１】
また、図２に示されるように、シール樹脂３０１等を通ってデバイス基板１００と封止基板３００の間隙に入る水分は、乾燥剤層３０３によって吸収される。したがって、画素領域２００の有機ＥＬ素子２０３水分が浸入してその特性が劣化するという問題が解消される。
【００２２】
次に、画素領域２００及びその周辺領域の構造について、さらに詳しく説明する。図３は画素領域２００の１つの画素ＧＳの駆動用ＴＦＴ２０４とその周辺領域を示した部分断面図である。石英ガラス、無アルカリガラス等から成る透明絶縁性基板１００上に、駆動用ＴＦＴ２０４及び有機ＥＬ素子２０３が形成されている。駆動用ＴＦＴ２０４において、アモルファスシリコン膜にレーザ光を照射して多結晶化してなる能動層２１１、ＳｉＯ２膜及びＳｉＮ膜の順に積層されたゲート絶縁膜２１２、及びＣｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート電極２１３が順に形成されており、その能動層２１１には、チャネルと、このチャネルの両側にソース２０４ｓ及びドレイン２０４ｄが設けられている。
【００２３】
そして、ゲート絶縁膜２１２及び能動層２１１上の全面に、ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ２膜の順に積層された第１層間絶縁膜２１４が形成されている。また、ドレイン２０４ｄに対応して設けたコンタクトホールにアルミニウム等の金属を充填してドレイン電極２１５が形成されている。このドレイン電極２１５は駆動電源ＰＶｄｄに接続されている。一方、ソース２０４ｓに対応して設けたコンタクトホールにアルミニウム等の金属を充填してソース電極２１７が形成されている。
【００２４】
更に全面に、ＳｉＮ膜から成る保護膜２３０、第２層間絶縁膜である有機層間絶縁膜２１６Ｂが形成されている。そして、この有機層間絶縁膜２１６Ｂに、駆動用ＴＦＴ２０４のソース２０４ｓに対応した位置にコンタクトホールが形成され、このコンタクトホールを介してソース電極２１７とコンタクトしたＩＴＯから成る透明電極、即ち有機ＥＬ素子２０３のアノード層２１８が有機層間絶縁膜２１６Ｂ上に形成されている。このアノード層２１８は各画素ＧＳごとに島状に分断して形成されている。
【００２５】
さらに、第３層間絶縁膜２１９がアノード層２１８の周辺に形成され、アノード層２１８上については、第３層間絶縁膜２１９が除去されている。有機ＥＬ素子２０３は、アノード層２１８、ホール輸送層２２０、発光層２２１、電子輸送層２２２、カソード層２２３が、この順番で積層形成されることで構成されている。
【００２６】
一方、周辺領域において、透明絶縁性基板１００上に画素領域２００のゲート絶縁膜２１２、第１層間絶縁膜２１４が延在しており、第１層間絶縁膜２１４上にドレイン信号線２０２が形成されている。ドレイン信号線２０２はアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、保護膜２３０によってカバーされている。
【００２７】
そして、ドレイン信号線２０２上にはこの保護膜２３０を介して、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂが形成されている。有機層間絶縁膜２１６Ｂは画素領域２００からこの周辺領域に連続しているが、有機層間絶縁膜２１６Ａと有機層間絶縁膜２１６Ｂの間は分断領域Ｓによって分断されている。そして、有機層間絶縁膜２１６Ａ上に、シール樹脂３０１の端が乗っている。この分断領域Ｓの分断幅は、シール樹脂３０１から浸入した水分が、有機層間絶縁膜２１６Ａを経由して、隣接する有機層間絶縁膜２１６Ｂへ浸入するのを阻止できるのに十分な幅、例えば５μｍ以上あればよい。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、シール樹脂３０１の端は、有機層間絶縁膜２１６Ａ上に位置しているが、図４に示すように、シール樹脂３０１の端は、有機層間絶縁膜２１６Ａと有機層間絶縁膜２１６Ｂとの分断領域Ｓの中に位置していてもよい。このような構造でも、シール樹脂３０１の端は画素領域２００側の有機層間絶縁膜２１６Ｂと所定の距離ｄ１だけ離間されるため、シール樹脂３０１に浸入した水分が有機層間絶縁膜２１６Ｂに浸入するのを防止することができる。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１及び第２の実施形態では、図４及び図５に示したように、ドレイン信号線２０２はアルミニウム等の単一の層で配線されているが、本実施形態では図６に示すように、ドレイン配線２０２は、アルミニウム等で形成された上層配線２０２Ａと、第１層間絶縁膜２１４を介した下層配線２０２Ｂとで構成している。
【００３０】
すなわち、下層配線２０２Ｂは、駆動用ＴＦＴ２０４のゲート電極２１３と同じ工程で形成され、同じ材質を有する配線であり、この下層配線２０２Ｂの両端部上の第１層間絶縁膜２１４にコンタクトホールが形成され、このコンタクトホールを介して上層配線２０２Ａが下層配線２０２Ｂの両端部に接続されている。そして、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂの分断領域Ｓは、下層配線２０２Ｂ上にある第１層間絶縁膜２１４上に配置され、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂは、上層配線２０２Ａを被覆している。
【００３１】
これは第１及び第２の実施形態のように、ドレイン信号線２０２をアルミニウム等の単一の層で配線した場合には、分断領域Ｓでは、ドレイン信号線２０２が厚い有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂで被覆されないため、その後、アノード層２１８をエッチングして所定領域に残す際に、保護膜２３０もエッチングされることによって、下層のドレイン信号線２０２がダメージを受けるおそれがあるためである。そこで、本実施形態のように、分断領域Ｓでは上層配線２０２Ａを下層配線２０２Ｂにバイパスし、上層配線２０２Ａを有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂで被覆すれば、ドレイン信号線２０２がそのようなエッチングダメージを受けるおそれがなくなる。
【００３２】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第３の実施形態では、シール樹脂３０１の端は、有機層間絶縁膜２１６Ａ上に位置しているが、図６に示すように、シール樹脂３０１の端は有機層間絶縁膜２１６Ａと有機層間絶縁膜２１６Ｂとの分断領域Ｓの中に位置していてもよい。このような構造でも、シール樹脂３０１の端は画素領域２００側の有機層間絶縁膜２１６Ｂと所定の距離ｄ２だけ離間されるため、シール樹脂３０１に浸入した水分が有機層間絶縁膜２１６Ｂに浸入するのを防止することができる。
【００３３】
なお、上記各実施形態において、有機層間絶縁膜２１６Ａ，２１６Ｂを分断する分断領域Ｓを設けているが、本発明はそのような層間絶縁膜に限らず、他の用途の有機絶縁膜、例えば、保護膜や平坦化絶縁膜として用いる有機絶縁膜にも適用でき、同様の分断領域を設けることによって水分の浸入を防止することができる。
【００３４】
また、上記実施形態においては、シール樹脂３０１の下層のほぼ全面に有機層間絶縁膜２１６Ａが必ず配置されていたが、本発明は、そのような構成でなくても良い。上述したように、有機層間絶縁膜２１６Ａは、画素領域内のアノード層２１８をエッチングする際、ドレイン信号線２０２等の配線をエッチングのダメージから保護する働きがある。つまり、ドレイン信号線２０２等のアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成される配線がない領域には、有機層間絶縁膜２１６Ａを形成する必要はない。従って、そのような配線と同様にパターニングされていても良い。この場合、シール樹脂３０１の下層にパターニングされた有機層間絶縁膜２１６Ａが配置された状態になるが、有機層間絶縁膜２１６Ａもしくはシール樹脂３０１は一定の分断幅または所定の離間距離ｄ１が設けられる。
【００３５】
また、上記各実施形態においては、封止基板３００としてガラスを用いていたが、本発明はそのような材質に限らず、プラスチックでも不透明材料でも良い。ただし、シール樹脂との接着性が良いことが好ましい。
【００３６】
なお、上記各実施形態においてはボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置を例として説明したが、本発明はトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置にも適用することができるものである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、外部からの水分がシール樹脂を通って有機層間絶縁膜に浸入したとしても、その水分の浸入は有機層間絶縁膜の分断領域で阻止され、さらに画素領域へ浸入することが防止される。これにより、有機ＥＬ表示装置の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素領域及びその周辺領域を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素領域及びその周辺領域を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素領域及びその周辺領域を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素領域及びその周辺領域を示す断面図である。
【図７】従来例に係る有機ＥＬ表示装置の一部の平面図である。
【図８】従来例に係る有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１００  デバイス基板        ２００  画素領域        ２０１  ゲート信号線
２０２  ドレイン信号線      ２０３  有機ＥＬ素子    ２０４  駆動用ＴＦＴ
２０５  画素選択用ＴＦＴ    ２０６  保持容量        ２０７  保持容量電極
２１１  能動層              ２１２  ゲート絶縁膜    ２１３  ゲート電極
２１４  第１層間絶縁膜      ２１５  ドレイン電極
２１６Ａ，２１６Ｂ  有機層間絶縁膜                  ２１７  ソース電極
２１８  アノード層          ２１９  第３層間絶縁膜
２２０  ホール輸送層        ２２１  発光層          ２２２  電子輸送層
２２３  カソード層          ２５０  水平駆動回路    ２６０  垂直駆動回路
３００  封止基板            ３０１  シール樹脂      ３０２  凹部
３０３  乾燥剤層
【図１】
2004335267.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004335267.tif 000005
【図４】
2004335267.tif 000006
【図５】
2004335267.tif 000007
【図６】
2004335267.tif 000008
【図７】
2004335267.tif 000009
【図８】
2004335267.tif 000010