(57)【要約】【課題】湿式成膜法により作製される有機ＥＬ装置において、膜厚の均一性を高めた発光機能層を有し、リーク電流を低減した有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】基板１０と、基板１０上に設けられる絶縁層（層間絶縁層１０２）と、該絶縁層上にパターン形成され稜部１５１が断面略角形形状である絶縁領域１５と、該絶縁層上にパターン形成され絶縁領域１５を区画する隔壁１２と、絶縁領域１５上に設けられる下部電極１１と、下部電極１１上に設けられる発光機能層１３と、発光機能層１３上に設けられる上部電極１４と、から構成され、絶縁領域１５が隔壁１２と離間しており、下部電極１１が絶縁領域１５の稜部１５１に対して内側に設けられることを特徴とする、有機ＥＬ装置１。【選択図】図１
2009266763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられており、稜部が断面略角形形状にパターン形成された絶縁領域を有する絶縁層と、
該絶縁層上にパターン形成され該絶縁領域を区画する隔壁と、
該絶縁領域上に設けられる下部電極と、
該下部電極上に設けられる発光機能層と、
該発光機能層上に設けられる上部電極と、から構成され、
該絶縁領域が該隔壁と離間しており、
該下部電極が該絶縁領域の稜部に対して内側に設けられることを特徴とする、有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記絶縁領域の構成材料が前記絶縁層の構成材料と異なることを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
さらに前記隔壁と平面的に重なる位置に設けられるコンタクトホールを介して、前記下部電極の端縁部と、駆動用薄膜トランジスタと、を電気接続するコンタクト配線部を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を具備することを特徴とする、表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置を具備することを特徴とする、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置及び表示装置に関するものである。特に、湿式成膜法により作製される有機ＥＬ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電場発光素子の中でも有機化合物を発光体とする有機ＥＬ素子を用いた表示装置が注目されている。
【０００３】
有機発光材料を使用した有機ＥＬ素子の製造方法として、低分子化合物を真空蒸着法等で成膜する乾式成膜法や、有機発光材料等の機能材料を溶剤に溶解し塗布することによって成膜する湿式成膜法等がある。特に、湿式成膜法（以下、塗布法という）は、乾式成膜法に対し材料の利用効率が高く、低コストで有機ＥＬ素子を作製できる可能性があること等から、近年特に注目されている。
【０００４】
図１２は、塗布法で作製される従来の有機ＥＬ装置を示す断面模式図である。図１２の有機ＥＬ装置１００１は、基板１０上に、回路素子部１０１及び層間絶縁層１０２がこの順に形成されている。尚、回路素子部１０１には、図示されていないが薄膜トランジスタと、配線構造とがそれぞれ形成されている。そして、層間絶縁層１０２上には、下部電極１１と、有機材料からなり下部電極１１を取り囲んでいる隔壁１２と、がそれぞれパターン形成されている。そして、下部電極１１上に、正孔注入層１３１と、発光層１３２とを含む発光機能層１３、及び上部電極１４がこの順で設けられている。ここで発光機能層１３（正孔注入層１３１、発光層１３２）は塗布法により順次形成されるものであり、上部電極１４は正孔注入層１３１、発光層１３２及び隔壁１２を共に覆うように形成されている。
【０００５】
図１３は、図１２の有機ＥＬ装置の製造方法の説明する断面模式図である。
【０００６】
図１２の有機ＥＬ装置１００１は、まず図１３（ａ）に示されるように、基板１０上に、回路素子部１０１、層間絶縁層１０２、下部電極１１及び隔壁１２を順次形成する。具体的には、まず基板１０上に、薄膜トランジスタ（図示せず）、配線構造（図示せず）を含む回路素子部１０１と層間絶縁層１０２とを順次形成する。次いで、層間絶縁層１０２上に下部電極１１及び隔壁１２を所定のパターンで形成する。
【０００７】
次に、図１３（ｂ）〜（ｅ）に示されるように、塗布法により発光機能層１３を形成する。具体的には、まず図１３（ｂ）に示すように、隔壁１２で囲まれた区画領域８０内に、正孔注入材料を溶剤に溶解させた正孔注入材料溶液８１ａをインクジェット法等で塗布する。そしてこの正孔注入材料溶液８１ａを乾燥することにより、図１３（ｃ）のように下部電極１１上に正孔注入層１３１が形成される。次いで、図１３（ｄ）に示すように、隔壁１２で囲まれた区画領域８０内に、発光材料を溶剤に溶解させた発光材料溶液８１ｂをインクジェット法等で塗布する。そしてこの発光材料溶液８１ｂを乾燥することにより、図１３（ｅ）のように正孔注入層１３１上に発光層１３２が形成される。この後、発光層１３２上側に、真空蒸着法等で正孔注入層１３１、発光層１３２及び隔壁１２を共に覆うように上部電極１４を形成する。このようにして、図１３に示す構造の有機ＥＬ装置が形成される。尚、発光機能層１３は、正孔注入層１３１と、発光層１３２とからなる積層体に限定されることはない。
【０００８】
ところで図１２の有機ＥＬ装置を製造するときに、特に、発光機能層の構成材料の溶液を乾燥する過程で以下のような問題がある。
【０００９】
即ち、溶液を乾燥する過程の中で、溶液中の発光機能材料が、溶液に対する飽和溶解度を超える濃度となった時点から析出し始める。このため、微量であるが、隔壁側面１２２上にも発光機能層１３の形成が起こる。また、一般に、溶液の液面形状は界面自由エネルギーを最小にする形状として決まるため、隔壁側面１２２の表面特性によって、溶液の液面が隔壁側面１２２にせり上がったりはじかれたりする。このように溶液の液面がせり上がったり又ははじかれたりすることによって、図１３（ｃ）及び（ｅ）に示されるように、隔壁１２の周辺部、即ち、下部電極１１の端縁部１７において、正孔注入層１３１、発光層１３２の膜厚が厚くなったり、薄くなったりする。図１２並びに図１３（ｃ）及び（ｅ）では、下部電極１１上面の端縁部１７において膜厚が厚くなる場合を図示している。
【００１０】
このように、下部電極１１上だけでなく、隔壁側面１２２上にも正孔注入層１３１、発光層１３２が形成され得る。このため、隔壁側面１２２の表面性や溶剤の種類等の塗布条件によっては、図１２の点線丸囲みで示される、正孔注入層が直接上部電極と接する部位（短絡構造）が生じる場合がある。ここで正孔注入材料は一般的に発光材料よりも電気抵抗が小さいため、この短絡構造が存在すると、以下のような問題が生じる。即ち、図１２の点線矢印に示されるように、電流が下部電極１１から正孔注入層１３１を通り、短絡構造の地点で発光層１３２を通らずに正孔注入層１３１から上部電極１４へ直接流れる電流パス（電流リークパス）が形成される（以下、この問題を第一の問題という）。このように短絡構造が存在することで電流リークパスが形成されると、通電時における素子の電気効率が低下する。
【００１１】
また、図１２の有機ＥＬ装置は、上述したように、隔壁１２の周辺部、即ち、下部電極１１上面の端縁部１７と、下部電極１１上面の中央部とで膜厚が不均一になるという問題（以下、第二の問題という）がある。このように膜厚が不均一であると、均一な発光が得られなくなる。
【００１２】
この第一の問題及び第二の問題に対し、特許文献１では、隔壁の周辺部に段差領域を形成することで、正孔注入材料溶液及び発光材料溶液の一部を段差領域に流入させ、下部電極上面の端縁部と中央部との膜厚を均一にする構造が提案されている。
【００１３】
図１４は、特許文献１で開示されている有機ＥＬ装置と同様の構成の有機ＥＬ装置を示す断面図である。図１４の有機ＥＬ装置１００２は、層間絶縁層１０２の一部をエッチングすることで、凹部１０２１と、絶縁部１０２２と、絶縁部１０２３と、がそれぞれ形成されている。そして、下部電極１１が絶縁部１０２２上に、第一隔壁層１２０及び隔壁１２がこの順で絶縁部１０２３上に設けられている。また下部電極１１の端部と第一隔壁層１２０の端部とが、凹部１０２１内に配置されている。さらに下部電極１１の側面及び第一隔壁層１２０の側面は、それぞれ段差領域９０の側壁部分を構成している。尚、図１４の有機ＥＬ装置１００２は、隔壁側面１２２に正孔注入層１３１と上部電極１４とが直接接する短絡構造が存在する場合を示すものである。
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−９５６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように特許文献１で提案されている有機ＥＬ装置は、隔壁の周辺部に段差領域が形成されている。このため、発光機能層の構成材料の溶液の一部が段差領域に流入することにより下部電極上面の端縁部と中央部とで形成される発光機能層の膜厚が不均一になりにくくなる。従って、上述の第二の問題を解決しているといえる。
【００１６】
しかし、特許文献１で提案されている有機ＥＬ装置では上述の第一の問題は解消されていない。その理由について図面を参照しながら説明する。図１５は、図１４の有機ＥＬ装置における段差領域周辺の拡大模式図である。図１５に示すように、下部電極１１は、絶縁部１０２２を覆う構造となっている。この場合、凹部１０２１内に配置される下部電極１１の側面は、段差領域９０内に形成される正孔注入層Ｂと直接接することになる。このため、図１５の点線矢印で示されるように、下部電極１１の側面から短絡構造へ向かう方向に電流リークパスが形成される。従って、特許文献１で提案されている構造の有機ＥＬ装置では、上述の第一の問題が解消していないといえる。
【００１７】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、湿式成膜法により作製される有機ＥＬ装置において、膜厚の均一性を高めた発光機能層を有し、リーク電流を低減した有機ＥＬ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の有機ＥＬ装置は、基板と、
該基板上に設けられており、稜部が断面略角形形状にパターン形成された絶縁領域を有する絶縁層と、
該絶縁層上にパターン形成され該絶縁領域を区画する隔壁と、
該絶縁領域上に設けられる下部電極と、
該下部電極上に設けられる発光機能層と、
該発光機能層上に設けられる上部電極と、から構成され、
該絶縁領域が該隔壁と離間しており、
該下部電極が該絶縁領域の稜部に対して内側に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の構成によれば、膜厚の均一性を高めた発光機能層を有し、リーク電流を低減した有機ＥＬ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の有機ＥＬ装置は、基本的には、基板と、絶縁層と、隔壁と、有機ＥＬ素子部と、から構成される。ここで、絶縁層は基板上に設けられる部材であり、絶縁領域を含んでいる。また隔壁は絶縁層上にパターン形成される部材であり、隔壁は絶縁領域を区画する。さらに、有機ＥＬ素子部は、絶縁領域上に設けられる下部電極と、この下部電極上に設けられる発光機能層と、この発光機能層上に設けられる上部電極と、から構成される。
【００２１】
以下に、本発明の有機ＥＬ装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。尚、図面上、各部材を認識可能な大きさとしたため、図面の縮尺は実際とは異なる場合がある。
【００２２】
［実施形態１］
まず本発明の有機ＥＬ装置における第一の実施形態について、その構成及び製造方法を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（有機ＥＬ素子）
図１は、本発明の有機ＥＬ装置における第一の実施形態を示す断面模式図である。また、図２は、図１の有機ＥＬ装置の平面模式図であり、（ａ）は第一の例を示す図であり、（ｂ）は、第二の例を示す図である。図１において、両端のＸ及びＸ’は、図２（ａ）又は図２（ｂ）のＸ及びＸ’にそれぞれ対応している。
【００２４】
まず、本実施形態の有機ＥＬ装置の断面構造について説明する。図１の有機ＥＬ装置１は、基板１０上に回路素子部１０１及び層間絶縁層１０２が順次設けられている。ここで回路素子部１０１には、図１に図示されてはいないが、スイッチング用薄膜トランジスタ、駆動用薄膜トランジスタ、及び走査信号線、情報信号線又は電源線に相当する配線構造が形成されている。
【００２５】
そしてこの層間絶縁層１０２は絶縁領域１５を有し、その上に隔壁１２が設けられている。ここで、絶縁領域１５は、層間絶縁層１０２の一部をエッチング等することによりパターン形成される領域である。また図１に示すように、絶縁領域１５の形状は断面略台形状であり、稜部が断面略角形形状である。一方、隔壁１２は、絶縁領域１５を区画するものである。尚、この区画の具体的な方法については後述する。また、絶縁領域１５は隔壁１２と離間して設けられているため、絶縁領域１５と隔壁１２との間には空隙領域１６が形成されている。
【００２６】
本実施形態において、下部電極１１は絶縁領域１５上に設けられる。即ち、層間絶縁層１０２は絶縁領域１５を有し、その上に下部電極１１が設けられている。また下部電極１１は、絶縁領域１５の稜部に対して平面的に見て内側に設けられている。
【００２７】
そして下部電極１１上には、正孔注入層１３１と、発光層１３２との順で設けられる発光機能層１３と、上部電極１４とが順次形成されている。即ち、本実施形態においては、下部電極１１と、発光機能層１３と、上部電極１４とで有機ＥＬ素子部を形成している。尚、本実施形態において、上部電極１４は発光機能層１３及び隔壁１２を共に覆うように形成されている。
【００２８】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置の平面構造について説明する。尚、説明の都合上、下部電極以外の有機ＥＬ素子部の図示を省略している。
【００２９】
図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、本実施形態の有機ＥＬ装置の構成部材である絶縁領域１５の平面形状は、一般的には、略矩形状である。また絶縁領域１５上に設けられる下部電極１１の平面形状も、一般的には、略矩形状である。尚、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、下部電極１１は、絶縁領域１５の縁部（図１における絶縁領域１５の稜部１５１と同意）に対して平面的に見て内側に設けられている。
【００３０】
ところで、絶縁領域１５に設けられている下部電極１１の一方の端縁部には、コンタクト配線部２０が設けられている。このコンタクト配線部２０は、隔壁１２と平面的に重なる位置に設けられるコンタクトホール（図示せず）を介して、下部電極１１の端縁部と、図１で示される回路素子部１０１中の駆動用薄膜トランジスタ（図示せず）と、を電気接続する部材である。
【００３１】
ここで絶縁領域１５は、上述したように隔壁１２によって区画されているが、この区画の具体的な態様は、図２（ａ）で示されるように、１つの絶縁領域１５を個別に区画する態様であってもよい。また、図２（ｂ）で示されるように、マトリックス状に並んでいる絶縁領域１５をストライプ状に区画する態様であってもよい。
【００３２】
図２（ａ）で示されるように、１つの絶縁領域１５を個別に区画する場合は、インクジェット法等を用いることで下部電極１１上に発光機能層１３を形成することができる。また、図２（ｂ）で示されるように、絶縁領域１５をストライプ状に区画する場合は、ノズルプリンティング法等を用いることで下部電極１１上に発光機能層１３を形成することができる。
【００３３】
次に、本発明の基本的原理について説明する。
【００３４】
図３は、図１の有機ＥＬ装置の空隙領域１６の周辺部の拡大断面模式図である。本発明の有機ＥＬ装置は、絶縁領域１５が隔壁１２と離間して設けられているため、絶縁領域１５と隔壁１２との間に空隙領域１６が形成されている。この空隙領域１６が形成されることにより、発光機能層１３を塗布法で形成する際にその溶液の一部が空隙領域１６に流入する。これにより、下部電極１１上面の端縁部１７と、下部電極１１上面の中央部（不図示）と、においてそれぞれ形成される発光機能層１３の膜厚が均一化する。即ち、従来の有機ＥＬ装置で問題となっていた下部電極１１上面の端縁部１７に起こり得る発光機能層１３の厚みムラ（膜厚の不均一）が起こりにくくなる。
【００３５】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、絶縁領域１５が、絶縁領域上面１５３と絶縁領域側面１５４とで形成される稜部１５１を有している。ここで、図３において、絶縁領域１５の段差高さＴ2は、空隙領域１６に形成される正孔注入層Ａの膜厚Ｔ1よりも高い（厚い）ことが好ましい。また、絶縁領域１５の稜部１５１は、断面略角形形状であり、この稜部１５１の断面角１５２は、１３５°程度以下であることが好ましい。但し、この断面角１５２は、絶縁領域上面１５３と絶縁領域側面１５４とが交わる角度をいうものである。さらに、本発明の有機ＥＬ装置は、絶縁領域１５上に設けられている下部電極１１が、絶縁領域１５の稜部１５１に対して平面的に見て内側に設けられている。
【００３６】
このような位置的特徴を有していることにより、絶縁領域１５の稜部１５１を、下部電極１１で覆われることなく露出させることができる。また絶縁領域１５が上述した高さＴ2及び断面角１５２の要件をさらに具備することにより、稜部１５１近傍に形成される正孔注入層１３１の膜厚が薄くなり、この部分の電気抵抗が大きくなる。これにより、隔壁側面１２２に、正孔注入層１３１が直接上部電極１４と接する短絡構造が存在したとしても、形成される電流リークパスは以下のようになる。即ち、図３の点線矢印で示すように、稜部１５１近傍の正孔注入層１３１が薄く形成された、電気抵抗の高い部位を通るものとなる。
【００３７】
ここで下部電極１１を形成する際、下部電極１１の縁部は、絶縁領域１５の稜部１５１に対して０．１μｍ程度以上内側に位置していることが好ましい。この位置に下部電極１１を設けることで、絶縁領域１５の稜部１５１近傍に形成される正孔注入層１３１の薄膜化の効果がより確実になる。
【００３８】
ところで、特許文献１に開示されている構造を有する有機ＥＬ装置は、図１４及び図１５で示されるように、段差領域９０に形成される正孔注入層Ｂと下部電極１１の側面とが直接接している。このため、隔壁側面１２２に、正孔注入層１３１が直接上部電極１４と接する短絡構造が存在する場合、形成される電流リークパスは図１５中の点線矢印で示されるものとなる。
【００３９】
これに対し、本発明の有機ＥＬ装置は、図３に示されるように、短絡構造が存在する場合でも、以下のようにしてリーク電流量を低減することができる。即ち、本発明の有機ＥＬ装置は、図１並びに図３で示される絶縁領域１５の構造的特徴及び下部電極１１の位置的特徴を有している。即ち、絶縁領域１５が稜部１５１を有し、絶縁領域１５上に設けられている下部電極１１が、絶縁領域１５の稜部１５１に対して平面的に見て内側に設けられている。これにより、稜部１５１近傍に形成される正孔注入層１３１の膜厚が薄くなると共に、空隙領域１６に形成される正孔注入層Ａと下部電極１１とが直接接することがなくなる。従って、短絡構造が存在したとしても、形成される電流リークパスは、図３の点線矢印で示すように正孔注入層１３１が薄く形成された部位、即ち、電気抵抗の高い部位を通るものとなる。このようにして、本発明の有機ＥＬ装置では、特許文献１の構造を有する有機ＥＬ装置に比べてリーク電流量を低減することができる。
【００４０】
次に、本発明の有機ＥＬ装置を構成する構成部材について説明する。
【００４１】
基板１０の構成材料として、ガラス等の無機材料や透明樹脂等の有機材料フィルム等を使用することができる。
【００４２】
層間絶縁層１０２の構成材料として、ＳｉＯ2、ＳｉＮ等の無機材料、アクリル等の樹脂材料を使用することができるが、これらの材料に限定されるものではない。例えば、基板１０側から光を取り出すボトムエミッション構成においては、透明性と絶縁性とを具備する材料であればよく、基板１０の反対側から光を取り出すトップエミッション構成においては、絶縁性を具備する材料であればよい。
【００４３】
絶縁領域１５は、層間絶縁層１０２の一部をエッチング等してパターン形成されるため、その構成材料は、上述した層間絶縁層１０２の構成材料と同一である。
【００４４】
下部電極１１の構成材料として、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の導電材料を使用することができる。また下部電極１１の膜厚は、一般的には、５０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００４５】
隔壁１２の構成材料として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性のある材料を使用することができる。隔壁１２の高さは、図３に示すように、絶縁領域１５の高さＴ2と、下部電極１１の膜厚と、発光機能層１３の膜厚との合計Ｔ3よりも高い（厚い）ことが好ましい。具体的には、隔壁１２の高さは、３．５μｍ程度以下が好ましい。隔壁１２の高さを３．５μｍ程度以下にすることで、上部電極１４のステップカバレッジを確保することができる。
【００４６】
正孔注入層１３１の構成材料である正孔注入材料として、例えば、塗布法による有機ＥＬ素子の作製において広く使用されるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを使用することができる。
【００４７】
正孔注入層１３１の膜厚は、下部電極１１上面に形成される部分については、例えば、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲で一定となるのが好ましい。また、正孔注入層１３１を形成する際に、その一部が隔壁側面１２２上に形成されていてもよい。
【００４８】
発光層１３２の構成材料である発光材料として、例えば、ポリフルオレン誘導体等の材料を使用することができる。
【００４９】
発光層１３２の膜厚は、下部電極１１上面に形成される部分については、例えば、８０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で一定となるのが好ましい。また、発光層１３２を形成する際に、その一部が隔壁側面１２２上に形成されていてもよい。
【００５０】
尚、発光機能層１３は、図１及び図３で示される正孔注入層１３１と、発光層１３２との二層からなる積層体に限定されるものではない。介在層として、例えば、発光層１３２と上部電極１４との間に、電子注入層等の電子注入・輸送機能を有する層を設けてもよい。
【００５１】
また、正孔注入層１３１の代わりに、正孔輸送層を設けてもよいし、正孔注入層と正孔輸送層とが積層されている積層体を設けてもよい。このように正孔注入層１３１の代わりに、正孔輸送層や、正孔注入層と正孔輸送層との積層体が設けられている場合であっても、正孔注入層１３１の場合と同様に、層を形成する薄膜の一部が隔壁側面１２２に形成されることにより短絡構造が存在することがある。この場合、正孔輸送層の構成材料である正孔輸送材料も、正孔注入材料と同様に発光材料よりも電気抵抗が小さいため、正孔注入層１３１の場合と同様に、短絡構造を介して下部電極１１と上部電極１４との間に電流リークパスが形成され得る。これに対し、本発明の有機ＥＬ装置は、図１並びに図３に示される絶縁領域１５の構造的特徴及び下部電極１１の位置的特徴を有しているので、電流リークパスが形成された場合でもリーク電流量を低減することができる。
【００５２】
正孔注入層１３１の代わりに正孔輸送層を形成する場合は、絶縁領域１５の段差高さ（Ｔ2）は、空隙領域１６に形成されている正孔輸送層の膜厚よりも高い（厚い）ことが好ましい。また、正孔注入層１３１の代わりに正孔注入層と正孔輸送層とからなる積層体を形成する場合は、絶縁領域１５の段差高さＴ2は、空隙領域に形成されている積層体の膜厚よりも高い（厚い）ことが好ましい。
【００５３】
上部電極１４は、図１に示すように、発光機能層１３上及び隔壁１２の上面１２１上に、発光機能層１３及び隔壁１２を共に覆うように画素領域の全面に形成される電極である。上部電極１４の構成材料は、基板１０側から光を取り出すボトムエミッション構成の場合は、例えばアルミニウム等の導電材料を使用することができる。また、上部電極１４を、例えばカルシウムとアルミニウムとを積層した積層体としてもよい。また、基板１０の反対側から光を取り出すトップエミッション構成の場合は、上部電極１４として、例えば酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の透明導電材料を使用することができる。
【００５４】
尚、トップエミッション構成の場合、下部電極１１と基板１０との間に、通常反射層（図示せず）が形成される。この反射層は、下部電極１１と層間絶縁層１０２との間にあるのが好ましい。この反射層の構成材料として、Ａｌ等の金属材料を使用することができる。
【００５５】
発光層１３２と上部電極１４との間に電子注入層が設けられる場合、その電子注入層の構成材料としてフッ化リチウム等が挙げられる。
【００５６】
尚、図１、図３の有機ＥＬ装置において、図示していないが、上部電極１４上に、単層又は複層の保護層を設けてもよい。保護層の構成材料として、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2等が挙げられるが、耐水性、耐熱性に優れた材料であればよいのでこれに限定されるものではない。さらに、当該保護層上にガラス基板や封止缶等からなる封止部材を配設してもよい。
【００５７】
（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。尚、以下に説明する有機ＥＬ装置の製造方法は、第一の実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法に関するものであるが、他の実施形態においても概ねこの方法を利用して製造される。
【００５８】
図４は、本発明の有機ＥＬ装置の製造工程の前半部分を示す図であり、図５は、本発明の有機ＥＬ装置の製造工程の後半部分を示す図である。
【００５９】
ここで第一の実施形態の有機ＥＬ装置は、以下の工程を経ることにより製造される。
（ｉ）基板１０上に回路素子部１０１を形成する回路素子部形成工程（以下、工程（ｉ）という）。
（ｉｉ）回路素子部１０１上に層間絶縁層１０２を形成する層間絶縁層形成工程（以下、工程（ｉｉ）という）。
（ｉｉｉ）層間絶縁層１０２に絶縁領域１５を形成する絶縁領域形成工程（図４（ａ）、（ｂ）。以下、工程（ｉｉｉ）という）。
（ｉｖ）絶縁領域１５上に下部電極１１を形成する下部電極形成工程（図４（ｃ）。以下、工程（ｉｖ）という）。
（ｖ）下部電極１１を区画する隔壁１２を形成する隔壁形成工程（図４（ｄ）。以下、工程（ｖ）という）。
（ｖｉ）隔壁１２及び隔壁１２で囲まれた区画領域８０内を表面処理する表面処理工程（以下、工程（ｖｉ）という）。
（ｖｉｉ）隔壁１２で囲まれた区画領域８０内に発光機能層１３となる層を塗布法で順次形成する発光機能層形成工程（図５（ａ）〜（ｄ）。以下、工程（ｖｉｉ）という）。
（ｖｉｉｉ）発光機能層１３上に上部電極１４を形成する上部電極形成工程（以下、工程（ｖｉｉｉ）という）。
（ｉｘ）封止工程（以下、工程（ｉｘ）という）。
【００６０】
尚、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法はこれに限られるものではなく、必要に応じて他の工程を追加してもよいし、一部分を省略してもよい。
【００６１】
以下、各工程について説明する。
【００６２】
工程（ｉ）では、図４（ａ）で示されるように、基板１０上に回路素子部１０１を形成する。具体的には、基板１０上に下地保護膜（図示せず）を形成してから、スイッチング用薄膜トランジスタ（図示せず）、駆動用薄膜トランジスタ（図示せず）並びに走査信号線、情報信号線及び電源線に相当する配線構造（図示せず）を順次形成する。この工程（ｉ）は公知の方法を適用することができる。
【００６３】
次の工程（ｉｉ）では、回路素子部１０１上に、ＳｉＮ等の絶縁材料からなる層間絶縁層１０２を形成する。尚、層間絶縁層１０２の形成方法は、公知の方法を適用することができる。
【００６４】
次の工程（ｉｉｉ）では、図４（ａ）に示すように、フォトリソグラフィーを用いて、層間絶縁層１０２上にレジスト４０をパターン形成する。そして、レジスト４０をマスクとし、ＣＨＦ3等のガスを使用して層間絶縁層１０２の表面をプラズマエッチングする。これにより、図４（ｂ）に示される絶縁領域１５が形成される。次いで、剥離液による洗浄処理によって、レジスト４０を剥離する。
【００６５】
工程（ｉｉｉ）により形成される絶縁領域１５の段差高さＴ2は、上述したように、図３に示される発光機能層形成工程（工程（ｖｉｉ））で空隙領域１６に形成される正孔注入層Ａの膜厚Ｔ1よりも高く（厚く）なるようにする。例えば、Ｔ2は１００ｎｍ程度とすればよい。また、工程（ｉｉｉ）において、プラズマエッチングにより絶縁領域１５を形成することにより、絶縁領域１５の稜部１５１の断面角１５２を１３５°程度以下にすることが可能である。
【００６６】
次の工程（ｉｖ）では、図４（ｃ）に示すように、下部電極１１を、絶縁領域１５上に、絶縁領域１５の稜部１５１に対して内側に形成する。また、下部電極１１と共に、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるコンタクト配線部２０も、この工程（ｉｖ）において形成する。この工程（ｉｖ）は、具体的には、スパッタ法等によりＩＴＯ等の導電材料の薄膜を膜厚１００ｎｍ程度となるように形成する。次いで、フォトリソグラフィーにより、下部電極１１及びコンタクト配線部２０をパターン形成する。これにより、絶縁領域１５の稜部１５１が下部電極１１に覆われることなく露出されている状態となる。これにより、後の発光機能層形成工程（工程（ｖｉｉ））において、図３に示したように絶縁領域１５の稜部１５１近傍において正孔注入層１３１に相当する有機膜の膜厚を薄くすることができる。従って、リーク電流低減の効果が得られる。
【００６７】
次の工程（ｖ）では、図４（ｄ）に示すように、下部電極１１及び絶縁領域１５を区画する隔壁１２を形成する。具体的には、感光性ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性のある樹脂材料を、層間絶縁膜１０２上にスピンコート法により塗布成膜する。次いで、フォトマスクを用いてこの樹脂膜に対して露光・現像処理を行うことで隔壁１２をパターン形成する。この際、隔壁１２は絶縁領域１５と離間して配置されるよう形成する。このようにすることで、絶縁領域１５と隔壁１２の間に空隙領域１６が形成される。これにより、後の発光機能層形成工程（工程（ｖｉｉ））において、正孔注入材料溶液や発光材料溶液の一部が空隙領域１６に流入し、下部電極１１上面の端縁部１７において発光機能層の膜厚が不均一になるのを防ぐことができる。
【００６８】
次の工程（ｖｉ）では、隔壁１２及び隔壁１２で囲まれた区画領域８０内に表面処理を行う。まず、下部電極１１の表面及び空隙領域１６の表面部を親液化処理する。この親液化処理は、例えば、ＵＶオゾン処理等の方法を用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。次いで、隔壁上面１２１及び隔壁側面１２２を撥液化処理する。この撥液化処理は、例えば、ＣＦ4等のフッ素化合物を含んだガスを処理ガスとするプラズマ処理等の方法を用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。
【００６９】
次の工程（ｖｉｉ）は、図１の有機ＥＬ装置における正孔注入層形成工程と発光層形成工程とからなる工程である。ここで正孔注入層形成工程とは、正孔注入層１３１を下部電極１１上に塗布法により形成する工程である。具体的には、図５（ａ）に示すように、正孔注入材料を溶剤に溶解させた正孔注入材料溶液８１ａを、インクジェット法等により隔壁１２で囲まれた区画領域８０内に塗布する。次いで、乾燥処理及び熱処理を行うことで、下部電極１１上に正孔注入層１３１を形成する。
【００７０】
この正孔注入層形成工程を行う際、図４（ｄ）に示すように、絶縁領域１５（及び下部電極１１）と隔壁１２との間に空隙領域１６が形成されている。これにより、乾燥工程において正孔注入材料溶液の一部が空隙領域１６に流入するため、図５（ｂ）に示すように下部電極１１上面の端縁部１７と下部電極１１上面の中央部（不図示）とにおける正孔注入層１３１の膜厚の均一化が可能となる。
【００７１】
また、この正孔注入層形成工程を行う際に、図１並びに図３に示される構造的特徴を有する絶縁領域１５及び位置的特徴を有する下部電極１１が形成されている。即ち、絶縁領域１５が稜部１５１を有し、この絶縁領域１５上に設けられている下部電極１１が、絶縁領域１５の稜部１５１に対して平面的に見て内側に設けられている。このため、図３に示すように、絶縁領域１５の稜部１５１近傍に形成される正孔注入層１３１の膜厚を薄くすることが可能となると共に、空隙領域１６に形成される正孔注入層Ａと下部電極１１とが直接接することがなくなる。これにより、次の工程である発光層形成工程、及び工程（ｖｉｉｉ）である上部電極形成工程の後に短絡構造が存在したとしても、それにより形成される電流リークパスは以下のようになる。即ち、図３の点線矢印で示すように、正孔注入層１３１が薄く形成された、電気抵抗の高い部位を通るものとなる。このため、リーク電流量を低減することができる。
【００７２】
次の発光層形成工程では、発光層１３２を正孔注入層１３１上に塗布法により形成する。具体的には、図５（ｃ）に示すように、発光材料を溶剤に溶解させた発光材料溶液８１ｂを、インクジェット法等により隔壁１２で囲まれた区画領域８０内に塗布する。次いで、乾燥処理及び熱処理を行い、正孔注入層１３１上に発光層１３２を形成する。
【００７３】
この発光層形成工程を行う際に、図４（ｄ）に示すように、絶縁領域１５（及び下部電極１１）と隔壁１２との間に空隙領域１６が形成されている。これにより、乾燥工程において発光材料溶液の一部が空隙領域１６に流入するため、図５（ｄ）に示すように下部電極１１上面の端縁部１７と下部電極１１上面の中央部（不図示）とにおける発光層１３２の膜厚の均一化が可能となる。
【００７４】
次の工程（ｖｉｉｉ）では、発光機能層上及び隔壁上面に、上部電極を形成する。即ち、上部電極１４は、発光機能層１３及び隔壁１２を共に覆うように画素領域の全面に形成される。
【００７５】
基板側から光を取り出すボトムエミッション構成では、上部電極１４は、真空蒸着法等を用いて、アルミニウム等の導電材料を２００ｎｍ程度の膜厚で形成される。また、基板の反対側から光を取り出すトップエミッション構成では、上部電極１４は、ＩＴＯ等の透明導電材料をスパッタ法等を用いて１００ｎｍ程度の膜厚で形成される。
【００７６】
また、工程（ｖｉｉｉ）に先立って、フッ化リチウム層等からなる電子注入層を、真空蒸着法により形成してもよい。
【００７７】
尚、トップエミッション構成にする場合、工程（ｉｖ）を行う前に、Ａｌ等の金属材料を使用して反射層の形成を行うのが好ましい。この反射層を形成する工程は、工程（ｉｉｉ）と工程（ｉｖ）との間に行うのが望ましい。反射層を形成する工程は、公知の方法を適用することができる。
【００７８】
工程（ｉｘ）では、上部電極１４上に、単一の層、又は複数の層からなる保護層を形成する。この工程（ｉｘ）は、公知の方法を適用することができる。ただしこの工程は、窒素やアルゴンの雰囲気下等といった、水分や酸素のない条件下で行う。
【００７９】
尚、保護層を形成した後、有機ＥＬ装置及び保護層を覆うように封止部材を配設してもよい。
【００８０】
［実施形態２］
次に、本発明の有機ＥＬ装置における第二の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８１】
図６は、本発明の有機ＥＬ装置における第二の実施形態を示す断面模式図である。尚、図６の有機ＥＬ装置を構成する構成部材のうち、図１の有機ＥＬ装置１と共通する部材については、図１と共通の符号が付されている。
【００８２】
図６に示される有機ＥＬ装置２は、図１の有機ＥＬ装置１と比較して基本的な構成は共通しているが、絶縁領域１５が、層間絶縁層１０２とは異なる構成材料で構成される第二絶縁層１０３である点で異なる。尚、ここでいう基本的な構成とは、特に、第一の実施形態で示されている、絶縁領域１５の構造的特徴及び下部電極１１の位置的特徴をいうものである。
【００８３】
本実施形態において、例えば、層間絶縁層１０２の構成材料がＳｉＯ2であり、絶縁領域１５の構成材料がＳｉＮである構成とすることができる。
【００８４】
また、本実施形態の有機ＥＬ装置を製造する場合、以下の点が第一の実施形態と異なる。
【００８５】
即ち、層間絶縁層１０２をＳｉＯ2等で形成した後、絶縁領域形成工程において、まずスパッタ法等を用いて、層間絶縁層１０２上にＳｉＮ等の絶縁材料を例えば１００ｎｍ程度の膜厚で成膜し、第二絶縁層１０３を形成する。次に、フォトリソグラフィーを用いて、第二絶縁層１０３上にレジストをパターン形成する。そして、このレジストをマスクとし、ＣＦ4等のガスを使用して第二絶縁層１０３の表面をプラズマエッチングする。これにより、図６に示される絶縁領域１５が形成される。次いで、剥離液による洗浄処理によって、レジストを剥離する。
【００８６】
また、層間絶縁層１０２及び第二絶縁層１０３を、エッチング選択性の高い材料とすることができる。こうすると、第一の実施形態の製造方法を利用して絶縁領域１５を形成した場合と比べて、絶縁領域１５の段差高さＴ2aをより正確に制御することができるので好ましい。尚、エッチング選択性の高い材料及びエッチングガスの組み合わせの具体例として、層間絶縁層１０２及び第二絶縁層１０３の構成材料を、それぞれＳｉＯ2、ＳｉＮとし、エッチングガスをＣＦ4とする組み合わせ等が挙げられる。
【００８７】
ここで層間絶縁層１０２及び第二絶縁層１０３を、エッチング選択性の高い材料とすることで、絶縁領域１５の段差高さＴ2aをより正確に制御することができる理由を、以下に説明する。
【００８８】
第一の実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法では、絶縁領域１５を形成する際に、図４（ｂ）に示すように、層間絶縁層１０２のエッチングを途中で止める必要がある。このエッチングを途中で止める工程は正確に制御できない場合があるため、絶縁領域１５の段差高さＴ2は、目標値からずれる場合がある。これに対し、本実施形態の製造方法では、層間絶縁層１０２と第二絶縁層１０３とをエッチング選択性の高い材料とすれば、第二絶縁層１０３をエッチングし切ることで絶縁領域１５を形成することができる。このため、第二絶縁層１０３の膜厚をそのまま絶縁領域１５の段差高さＴ2aとすることができる。従って、本実施形態の製造方法により、絶縁領域１５の段差高さの変動を低減することができる。これにより、製造工程の中で、空隙領域１６で形成される正孔注入層Ａの膜厚Ｔ1と絶縁領域１５の段差高さＴ2aとの大小関係をより精度よく制御することができる。従って、絶縁領域１５の稜部１５１近傍における正孔注入層１３１の膜厚を薄くする効果をより精確に達成することができる。
【００８９】
［実施形態３］
次に、本発明の有機ＥＬ装置における第三の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図７は、本発明の有機ＥＬ装置における第三の実施形態を示す断面模式図である。また、図８は、図７の有機ＥＬ装置の空隙領域周辺の拡大断面模式図である。尚、図７の有機ＥＬ装置３を構成する構成部材のうち、図１の有機ＥＬ装置１と共通する部材については、図１と共通の符号が付されている。
【００９０】
ここで、図７の有機ＥＬ装置３は、層間絶縁層１０２にパターン形成されている絶縁領域１５ａ（以下、本実施形態において第二絶縁領域という）上に隔壁１２が設けられている点を除けば、図１の有機ＥＬ装置と同じである。また図７の有機ＥＬ装置３において、第二絶縁領域１５ａは、稜部１５１ａを有する断面略台形状であり、隔壁１２は稜部１５１ａに対して内側に配置されている。以上に示される第二絶縁領域１５ａの構造的特徴及び隔壁１２の位置的特徴は、以下の効果をもたらす。即ち、図８に示すように、第二絶縁領域１５ａが稜部１５１ａを有することから、稜部１５１ａ近傍の正孔注入層１３１の膜厚が薄くなる。このためこの部位での抵抗が高くなる。
【００９１】
従って、第一の実施形態と比較すると、抵抗が高い部分が増えたことによりリーク電流量をさらに低減することができる。
【００９２】
ただし、第三の実施形態においても、本発明の効果を奏するには絶縁領域１５（以下、本実施形態において第一絶縁領域という）が設けられているのが望ましい。その理由を以下に述べる。
【００９３】
図９は、第三の実施形態に対する比較形態となる有機ＥＬ装置を示す断面模式図である。図９の有機ＥＬ装置３０は、図７の有機ＥＬ装置３と比較して第一絶縁領域１５が形成されていないことを除いては図７の有機ＥＬ装置３と同じである。
【００９４】
電流リークを起こす原因となる短絡構造は、正孔注入層１３１を形成する途中の乾燥過程において、正孔注入材料の溶液の液面が隔壁側面１２２にせり上がることにより形成される。
【００９５】
正孔注入材料の溶液の液面が隔壁側面１２２にせり上がる場合、形成される正孔注入層１３１は、図９に示すように、隔壁側面１２２の部分が厚くなるように形成される。従って、層間絶縁層１０２に第二絶縁領域１５ａを設けたとしても、稜部１５１ａ近傍の正孔注入層１３１の膜厚が薄くなる効果は、図７に示される第一絶縁領域１５による稜部１５１近傍の正孔注入層１３１の膜厚が薄くなる効果よりも小さい。
【００９６】
以上より第三の実施形態のように、層間絶縁層１０２に第二絶縁領域１５ａを形成し、その上に隔壁１２を設ける場合であっても、層間絶縁層１０２に上述した構造的特徴を有する第一絶縁領域１５を形成し、その上に下部電極１１を設けるのが望ましい。
【００９７】
（表示装置）
次に、本発明の有機ＥＬ装置と駆動手段とを具備した表示装置について説明する。
【００９８】
図１０は、本発明の有機ＥＬ装置と駆動手段とを具備した表示装置の配線構造を示す模式図である。
【００９９】
本発明の表示装置５は、複数の走査信号線５１１と、走査信号線５１１に対して交差する方向に延びる複数の情報信号線５１２と、電源線５１３とを有している。また、走査信号線５１１、情報信号線５１２及び電源線５１３は、それぞれ画素ごとに走査信号ドライバー５０１、情報信号ドライバー５０２及び電流供給源５０３に接続される。さらに走査信号線５１１と情報信号線５１２との交点には、本発明の有機ＥＬ装置を備えた画素回路５１４（図示せず）がマトリックス状に配置されている。図１０の表示装置５において、走査信号ドライバー５０１は走査信号線５１１を順次選択し、これに同期して情報信号ドライバー５０２から画像信号が情報信号線５１２を介して印加される。
【０１００】
図１１は、図１０の走査信号線５１１と情報信号線５１２との交点にマトリックス状に配置される画素回路を示す回路図である。ただし、図１１の回路図は一具体例であって、本発明はこれに限定されるものではない。図１１の画素回路５１４は、スイッチング用薄膜トランジスタ６０１、駆動用薄膜トランジスタ６０２、保持キャパシタ６０３、有機ＥＬ素子６０４よりなる。図１１の画素回路５１４は、走査信号線５１１に選択信号が印加されると、スイッチング用薄膜トランジスタ６０１がＯＮとなり、その時の情報信号線５１２の電位が保持キャパシタ６０３に保持される。これにより、駆動用薄膜トランジスタ６０２のゲート電位が決定する。駆動用薄膜トランジスタ６０２のゲート電位に応じて、電源線５１３から下部電極（図示せず）に電圧が印加され、有機ＥＬ素子６０４に電流が流れる。発光機能層はこの電流量に応じて発光する。駆動用薄膜トランジスタ６０２のゲート電位は、スイッチング用薄膜トランジスタ６０１が次に走査選択されるまで保持キャパシタ６０３に保持されるため、有機ＥＬ素子６０４には次の走査が行われるまで電流が流れ続ける。これにより１フレーム期間常に発光機能層を発光させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
（電子機器）
本発明の有機ＥＬ素子を具備した表示装置は、テレビやパーソナルコンピュータ用の表示装置、携帯電話やデジタルカメラなどの電子機器に搭載され、表示部として利用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の有機ＥＬ装置における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２】図１で示される有機ＥＬ装置の平面模式図であり、（ａ）は第一の例を示す図であり、（ｂ）は第二の例を示す図である。
【図３】図１で示される有機ＥＬ装置の空隙領域の周辺部の拡大断面模式図である。
【図４】第一の実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法の前半部分を説明する断面模式図である。
【図５】第一の実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法の後半部分を説明する断面模式図である。
【図６】本発明の有機ＥＬ装置における第二の実施形態を示す断面模式図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ装置における第三の実施形態を示す断面模式図である。
【図８】図７で示される有機ＥＬ装置の空隙領域の周辺部の拡大断面模式図である。
【図９】第三の実施形態に対する比較形態となる有機ＥＬ装置を示す断面模式図である。
【図１０】本発明の有機ＥＬ装置と駆動手段とを具備した表示装置の配線構造の模式図である。
【図１１】図１０の表示装置を構成する画素回路の一例を表す回路図である。
【図１２】従来の有機ＥＬ装置の断面構造を示す断面模式図である。
【図１３】従来の有機ＥＬ素子の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図１４】特許文献１に開示されている構造と同様の構造を有する、本発明の課題となる有機ＥＬ装置を示す断面模式図である。
【図１５】図１４で示される有機ＥＬ装置の段差領域の周辺部の拡大断面模式図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２，３，３０  有機ＥＬ装置
１０  基板
１０１  回路素子部
１０２  層間絶縁層
１０３  第二絶縁層
１１  下部電極
１２  隔壁
１２１  隔壁上面
１２２  隔壁側面
１３  発光機能層
１３１  正孔注入層
１３２  発光層
１４  上部電極
１５  絶縁領域（第一絶縁領域）
１５ａ  絶縁領域（第二絶縁領域）
１５１  （絶縁領域（第一絶縁領域）の）稜部
１５１ａ  （第二絶縁領域の）稜部
１５２  （絶縁領域の）稜部の断面角
１５３  （絶縁領域の）上面
１５４  （絶縁領域の）側面
１６  空隙領域
１７  下部電極上面の端縁部
２０  コンタクト配線部分
５  表示装置
５０１  走査信号ドライバー
５０２  情報信号ドライバー
５０３  電流供給源
５１１  走査信号線
５１２  情報信号線
５１３  電源線
６０１  スイッチング用薄膜トランジスタ
６０２  駆動用薄膜トランジスタ
６０３  保持キャパシタ
６０４  有機ＥＬ素子
８０  区画領域
８１ａ  正孔注入材料溶液
８１ｂ  発光材料溶液
【図１】
2009266763.tif 000003
【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】
2009266763.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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