(57)【要約】【課題】上部電極の上に微細な補助配線を備えた有機ＥＬ表示装置を簡便に製造できるようにする。【解決手段】反射性の下部電極と機能層と光透過性の上部電極とが順に積層された有機ＥＬ素子を備えたトップエミッション型の有機EL表示装置において、上部電極１５の上に、インジウム系の半田層６により接合された補助配線５を備えた構造を採用する。  【選択図】図１
2007273261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射性の下部電極と機能層と光透過性の上部電極とが順に積層された有機ＥＬ素子を備えたトップエミッション型の有機EL表示装置において、
前記上部電極の上に、インジウム系の半田により接合された補助配線を備えていることを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項２】
反射性の下部電極と機能層と光透過性の上部電極とが順に積層された有機ＥＬ素子を備えたトップエミッション型の有機EL表示装置において、
前記上部電極の上に当該上部電極より抵抗値が小さい金属層を備え、
該金属層の上面に白金を含んでいることを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項３】
反射性の下部電極と機能層と光透過性の上部電極とが順に積層された有機ＥＬ素子を備えたトップエミッション型の有機EL表示装置において、
前記上部電極の上に、ビスマスを含む金属層を備え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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トップエミッション型（以下、「ＴＥ型」と称する。）の有機EL表示装置に係わり、特に上部電極上に金属層を形成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＴＥ型の有機EL表示装置の上部電極は、光を取り出すため、ＩＺＯやＩＴＯといった透明導電膜や、Ａｇを薄膜形成することが行われている。しかし、このような電極はシート抵抗が高い。そのため、実際のアクティブマトリクス型の有機EL表示装置を製造する場合、この上部電極に補助配線を形成する。このような構造は特許文献1に記載されている。
【０００３】
無機ＥＬ表示装置では、無機ＥＬは有機物ではないので、一般的なホトリソグラフィー技術によって、上部電極の上に直接形成した金属層をパターニングできる。しかし、有機ＥＬ表示装置では、機能層中の有機物がホトリソグラフィー工程中で用いる溶媒や湿気で電極が腐食するなどの問題を起こす可能性があるため、適用できない。
【０００４】
特許文献１でもこの点については指摘しているが、結局、有機層をフッ素系樹脂層で保護し、フォトレジを使ってパターニングし、フッ化炭化水素駅でレジストごとリフトオフして、インジウムをパターンニングしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のように、保護層を用いてホトリソグラフィーを行う方法はプロセスが煩雑になり、かつ、保護層を用いても水分や溶剤は浸入し、有機ＥＬ表示装置の寿命が短くなる可能性があった。また、マスク蒸着では高精度なパターンを蒸着できない。
【０００７】
本発明の目的は、簡単に上部電極の上に電極を形成可能なトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造方法とその製造方法に適した構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
反射性の下部電極と機能層と光透過性の上部電極とが順に積層された有機ＥＬ素子を備えたトップエミッション型の有機EL表示装置において、上部電極の上に金属層を形成する場合、低融点半田を用いて、上部電極の上に金属層を形成する。有機層のガラス転移温度を考慮すれば、有機層の中で最もガラス温度が低い有機層のガラス転移温度以下の融点となる半田が好ましい。
【０００９】
具体的には、５２Ｉｎ−４８Ｓｎ（Ｗｔ％）は、融点が１１７℃であるので、リフロー工程の温度範囲を考えても採用可能である。また、さらに、３０Ｂｉ−２０Ｓｎ−５０Ｉｎ（Ｗｔ％）の場合にあっては、１００度以下にすることもできるので、好ましい。ただし、この場合、加熱エージングを行うならば、この融点以下にする必要があり、通電エージングのみ行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上部電極の上に容易に金属層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の最良の実施形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に有機ＥＬ表示装置の断面構造図を示す。
この有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板１０上に、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する。）１１を有し、このＴＦＴの上に保護絶縁膜を介して接続された下部電極１２と、この下部電極１２を画素毎に仕切る絶縁層であるバンク１３と、この下部電極１２の上に形成された有機発光層１４と、この有機発光層１４の上に形成された上部電極１５とを有する構造をしている。
【００１３】
下部電極１２は反射特性を備え、上部電極１５は光透過性を備えている。つまり、この有機ＥＬ表示装置は、トップエミッション型のアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置である。上部電極１５は透明導電膜で構成されている。この透明導電膜は非常にシート抵抗が高いので、上部電極１５が面内で電圧降下が生じないように、上部電極１５の上にこの上部電極１５より抵抗値が小さい低温半田層６及び補助配線５をこの順に備える。
【００１４】
下部電極１２は、Ａｌで構成され、上部電極１５は、ＩＴＯで構成されている。なお、この上部電極１５と低温半田層６は、リフロー工程により反応するので、明確に境界がなく、これらの合金が形成されている場合もあるが、その構造も本発明の範疇である。また、低温半田層６と補助配線５との境界も同様である。
【００１５】
この構造は次のプロセスで製造される。
＜製造プロセス１＞
図２〜図７に、上部電極１５上に設けた金属層６と低温半田層５の製造プロセス１を示す。表面をアッシング処理したポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）製フィルム２上に、ヘキサクロロ白金酸水溶液を塗布後、乾燥し、波長３６５ｎｍの光３を用いてマスク１により露光し、白金核パターン４を生成する（図２）。
【００１６】
次に、無電解ニッケルめっきを行う。露光された部分にのみ白金核ができているので、この部分に選択的にニッケルが成長し、厚さ１０μｍの金属パターンが形成される（図３）。次に、５２Ｉｎ−４８Ｓｎ（Ｗｔ％）の半田フロー槽に、このフィルム２を漬けて、ニッケル上に半田層６を付着させる（図４）。このフィルム２を表面がＩＴＯで構成された透明導電膜である上部電極１５の上に重ね合わせる（図５）。次に、この重ね合わせた状態でリフロー炉に入れ、加熱する。上部電極１５の上に金属パターンである補助配線５をリフロー半田付けする（図６）。次に、フィルム２をはがす（図７）。
【００１７】
このようにして、ＮｉとＰｔが積層された金属層で構成された補助配線５を、低温半田６で上部電極１５上に形成する。その結果、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の上部電極１５の上には、低温半田層６で補助配線５が接合された。低温半田層６を補助配線５より導電率が高い材料で形成されているので、上部電極１５のシート抵抗が下げられる。
【００１８】
なお、この製造方法で製造した補助配線５として機能する金属層は、ＮｉとＰｔの合金であるが、リフロー工程を経るので、低温半田層との間に明確な境界が存在しない場合があるが、その場合も本発明の範疇である。補助配線５は、Ｎｉに対してＰｔが含有した構造となる。
【００１９】
＜製造プロセス２＞
図８〜図１４に上部電極上に設けた金属層の製造プロセス２を示す。
金属板２２にホトレジスト２１を塗布し、乾燥した後、マスク１により露光し、現像する（図８）。この露光現像によってパターニングすることで補助配線５を形成する（図９）。その後、離型処理を行い、クロムの電解めっきを行い、厚さ３０μｍの金属パターン２３を形成する（図１０）。次に、表面酸化処理を行うことで黒化し、感圧接着剤を塗布したフィルム２４を貼り付け（図１１）、めっきした金属パターン２３を剥がす（図１２）。この剥がしによりめっきした金属パターン２３が転写される（図１３）。
【００２０】
その後、５２Ｉｎ−４８Ｓｎ（Ｗｔ％）の半田フローにより、金属パターン２３上に半田２５を付着させる（図１４）。このフィルム２４を上部電極１５であるＩＴＯの表面に重ね合わせ、加熱することにより、半田２５をリフローさせ、上部電極１５の上に金属パターン２３を半田付けする。このときの熱により感圧接着剤の接着強度が低下し、容易にフィルム２４を剥がすことができるようになる。
【００２１】
この方法では、ホトレジストパターンは、繰り返し使用できるので、離型処理からめっき、転写の繰り返しで金属パターン付きフィルムを製造することができる。また、めっきの成長速度は大きいので、生産性は高い。ニッケルと異なり、クロムは反射性が低いので、外光が反射せずに、表示素子には適している。クロム表面を酸化することで、さらに反射を抑えることができる。
【００２２】
＜製造プロセス３＞
図１５〜図２０に上部電極１５上に設けた金属層の製造プロセス３を示す。
金属板３２に感光性ソルダーレジスト３１を塗布し、乾燥した後、露光現像する（図１５）。この露光現像によってパターニングすることで補助配線５のパターンを形成する（図１６）。その後、５２Ｉｎ−４８Ｓｎ（Ｗｔ％）の半田フローにより金属板３２上にできた補助配線５のパターンに半田３３を付着させる（図１７）。
【００２３】
この金属板３２を表面がＩＴＯで構成された有機ＥＬ表示装置の上部電極１５表面に重ね合わせる（図１８）。その状態で加熱することにより、半田３３をリフローし、上部電極１５のＩＴＯと接触させ（図１９）、そのまま冷却しないで、金属板３２を剥がす（図２０）。こうすることにより、半田３３の一部が上部電極１５上に転写され、補助配線５が形成される。
【００２４】
この方法では、半田フローして金属板３２に半田３３を載せては、上部電極１５上に転写できるので、生産性が極めて高い。また、金属板３２から補助配線５のパターンを転写するので、フィルムからの転写に比べて長寸法が安定する。
【００２５】
＜はんだ代替材料＞
上述した製造プロセスの例は、半田として、５２Ｉｎ−４８Ｓｎ（Ｗｔ％）を用いたが、表１にあるように、５０Ｂｉ―２６.７Ｐｂ―１３.３Ｓｎ―１０Ｃｄ（Ｗｔ％）や、３０Ｂｉ―２０Ｓｎ―５０Ｉｎ（Ｗｔ％）を用いることもできる。
【００２６】
【表１】
2007273261.tif 000003
【００２７】
＜配線パターン１＞
図２１に、基板４１上の補助配線５のパターンの一例を示す。
補助配線５のパターンはパッシブマトリクスでは全ての上部電極に沿ってストライプ状に形成する必要があるが、アクティブマトリクスでは任意性が高く、図２１のように、補助配線５のパターン４３は赤、青、緑のサブピクセル４２からなるドットに対して１本あるいは複数ドットに対して１本でもよい。各画素のバンク上の非発光領域に形成する。
【００２８】
＜配線パターン２＞
図２２に、基板４５上の補助配線５のパターンの他の一例を示す。
大型テレビのように、補助配線５の幅である５〜１０μｍに対して画素が十分大きい場合、具体的には、３００〜１０００μｍもあるような場合、図２２に示すように、バンク上の非発光領域に形成する必要は必ずしもなく、画素パターン４６と補助配線５のパターン４７の合わせを省略してもよい。この場合でも。パターンのピッチは合っている必要がある。１画素毎の発光面積が変わり、面内均一性が確保できなくなるからである。
【００２９】
＜配線パターン３＞
図２３に、封止フィルム５４上の補助配線５のパターンのさらに他の一例を示す。
バリア層５３を設けた封止フィルム５４に補助配線５１を形成し、粘着材５２で仮止めしてから、半田５０を溶融して補助配線を接続する。この構成では、封止フィルム５４を剥がす必要がなく、工程が短縮できる。
【００３０】
＜配線パターン４＞
図２４に、カラーフィルタ板６１上の補助配線５のパターンの他の一例を示す。
カラーフィルタ板６１の接着に半田６６を用い、封止も低温半田６９を用いて行う。カラーフィルタ６３，６４，６５のＢＭ６２を補助配線にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】有機ＥＬ表示装置の断面構造図である。
【図２】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図３】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図４】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図５】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図６】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図７】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図８】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図９】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１０】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１１】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１２】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１３】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１４】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１５】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１６】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１７】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１８】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図１９】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図２０】上部電極上に設けた金属層の製造プロセスを示す図である。
【図２１】補助配線パターンの一例を示す図である。
【図２２】補助配線パターンの一例を示す図である。
【図２３】有機ＥＬ表示装置の断面構造図である。
【図２４】有機ＥＬ表示装置の断面構造図である。
【符号の説明】
【００３２】
５・・・補助配線、６・・・低温半田層、１０・・・ガラス基板、１１・・・薄膜トランジスタ、１２・・・下部電極、１３・・・バンク、１４・・・有機発光層、１５・・・上部電極。
【図１】
2007273261.tif 000004
【図２】
2007273261.tif 000005
【図３】
2007273261.tif 000006
【図４】
2007273261.tif 000007
【図５】
2007273261.tif 000008
【図６】
2007273261.tif 000009
【図７】
2007273261.tif 000010
【図８】
2007273261.tif 000011
【図９】
2007273261.tif 000012
【図１０】
2007273261.tif 000013
【図１１】
2007273261.tif 000014
【図１２】
2007273261.tif 000015
【図１３】
2007273261.tif 000016
【図１４】
2007273261.tif 000017
【図１５】
2007273261.tif 000018
【図１６】
2007273261.tif 000019
【図１７】
2007273261.tif 000020
【図１８】
2007273261.tif 000021
【図１９】
2007273261.tif 000022
【図２０】
2007273261.tif 000023
【図２１】
2007273261.tif 000024
【図２２】
2007273261.tif 000025
【図２３】
2007273261.tif 000026
【図２４】
2007273261.tif 000027