JP2005174842A - 有機ｅｌ表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
有機薄膜層の膜厚が一定で、表示むらが低減された有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】
本発明にかかる有機ＥＬ表示装置は、基板上に形成され陽極配線１と、陽極配線１と交差するように形成された複数の隔壁１０と、隣り合う隔壁１０の間に設けられ、隣り合う隔壁１０に接続されている隔壁接続部２４と、陽極配線１の上に液状材料を塗布して形成された有機化合物層と、隔壁により区分された陰極配線５とを備えるものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置および有機ＥＬ表示装置の製造方法に関する。

近年、有機ＥＬ素子を使用した有機ＥＬディスプレイの開発が盛んに行われている。有機ＥＬディスプレイは、液晶表示装置と比較して視野角が広く、また、応答速度も速く、有機物が有する発光の多様性を有することから、次世代の表示装置として期待されている。有機ＥＬ素子は、基板上に陽極が形成され、陽極の上に薄膜状の有機化合物が積層され、その有機化合物の層の上に、基板上に形成された陽極と対向するように陰極が形成された構造である。有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に配置された有機化合物の層に電流が供給されると自発光する電流駆動型の表示素子である。以下、積層される有機化合物の薄膜を有機薄膜層と記す。陽極、複数の有機薄膜層および陰極を重ねて配置した個所が表示画素となる。

基板に設けられた電極上に有機化合物を積層する場合、有機材料を真空蒸着させて有機薄膜層を形成する場合がある。しかし、有機材料を蒸着させる場合、有機薄膜層の下地となる電極の表面に異物の付着や突起、窪みがあると、その影響により、有機薄膜層を所望の状態にできないことがある。

この問題を解決する方法として、有機薄膜層となる有機材料を液体中に分散または溶解させ、溶液として塗布することで異物、突起、窪み等を被覆し、所望の有機薄膜層を形成する技術（湿式塗布方法、以下、単に塗布法と記す。）が知られている。例えば、特許文献１には、有機薄膜層のうち少なくとも一層を塗布法により形成することが記載されている。

塗布法としては、例えば、オフセット印刷法、凸版印刷法、マスクスプレー法等がある。オフセット印刷法や凸版印刷法では、有機材料を溶媒中に分散または溶解させた溶液の層を所定の領域のみに形成する。また、マスクスプレー法では、所望の領域に合致するような開口部を有する金属マスク等を配置し、有機材料を分散または溶解させた溶液を噴霧する。この場合、溶液を窒素等の気体媒体中に分散させたり、または二流体ノズル等を用いて溶液を霧状にする。

また、有機ＥＬディスプレイでは、有機薄膜層の上に設ける陰極配線を分離配置する。そのために分離構造体（以下、隔壁と記す。）を設ける（特許文献１参照）。図８は、特許文献１に記載された隔壁の例を示す断面図である。基板１１１上には、陽極配線１０１を設け、その後、隔壁１００を設ける。隔壁１００を、例えば、基板１１から離れるにつれて断面が広がるように形成する。このような隔壁１００の構造は、逆テーパ構造あるいはオーバハング構造と称されている。隔壁１００を逆テーパ構造とすることで、陰極配線の分離をより確実なものとすることができる。隔壁１００を設けた状態で各有機薄膜層（ホール注入輸送層１０２、発光層１０３、電子注入輸送層１０４）を塗布法等により形成すると、隔壁１００により有機薄膜層が分離され、この結果、各隔壁１００の間に各有機薄膜層が形成される。その後、陰極配線１０５を、蒸着法等によって形成する。陰極配線１０５を隔壁１００により分離し、パターニングされた陰極配線１０５を形成する。

また、開口部を有する絶縁膜を陽極配線上に形成し、表示画素となる位置を開口部の位置によって定める場合もある。図９は、特許文献１に記載された構成に、開口部を有する絶縁膜を設けた場合の構成例を示す説明図である。図９（ａ）は、電極が配置される側から基板を観察した状況を示す模式図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ'における断面図である。図９（ａ）では、上層に設けられた陰極配線等によって隠れてしまう構成部も示している。

図９に示す例において、基板１１１上には、まず陽極配線１０１と、陰極配線に接続される陰極接続配線１２１とを形成する。続いて、開口部１２３を有する絶縁膜１２２を形成する。開口部１２３は、陽極配線と陰極配線とが交差することになる位置に設ける。そして、陽極配線１０１と直交するように隔壁１００が形成される。続いて、有機材料の溶液を塗布または蒸着し、有機薄膜層１２４を形成する。なお、有機薄膜層として複数の層を形成するが、図９（ｂ）では、複数の層をまとめて有機薄膜層１２４として示している。溶液は、有機薄膜層を形成すべき領域に一定の厚みで有機薄膜層を形成するように、有機材料濃度等を調整する。有機薄膜層１２４形成後、陰極配線１０５を有機薄膜層上に蒸着する。隔壁１００が有機薄膜層１２４や陰極配線１０５を分離することにより、隔壁間に有機薄膜層１２４を形成し、また、パターニングされた陰極配線１０５を形成する。

陰極配線１０５を形成した後、有機ＥＬ素子を保護するために、ポリマー等で構成される有機薄膜層を陰極配線１０５上に形成する場合もある。この有機薄膜層（図示せず。）も、塗布法等によって形成される。

また、基板１１１の電極等が配置された面には、もう一枚の基板（図示せず。）を対向するように配置する。この基板において、基板１１１の有機ＥＬ素子に対向する領域の外周にシール材（図示せず）を塗布する。このシール材によって、基板１１１ともう一枚の基板を接着する。有機ＥＬ素子は、基板およびシール材によって封止されることで、水分や酸素にさらされないように保たれる。

しかしながら、隔壁１００を形成した後に、有機材料の溶液を塗布すると、塗布した溶液が隔壁１００に沿って広がるという問題が生じる。例えば、図９に示す例では、隔壁１００の側面と絶縁膜１２２とが交差する部分に沿って、溶液が広がる。これは、隔壁１００の側面と絶縁膜１２２の表面の交差する部分の近傍空間により毛細管現象と同様の現象が生じているためである。特に、陰極配線１０５等を確実に分離するために逆テーパ構造を有するように隔壁１００を形成すると、隔壁１００の側面と絶縁膜１２２の表面の交差する部分の近傍空間は狭くなり、溶液がより広がりやすくなる。

図１０は、隔壁に沿って、有機材料の溶液が広がった状態を示す説明図である。図１０では、隔壁１００と有機材料の溶液１２５を示し、他の構成部の図示は省略した。図９および図１０において、破線で示した領域は、塗布した溶液が広がらずに留まっているべき範囲を示している。すなわち、溶液は、この破線の領域よりも広がらないことが理想的である。しかし、既に説明したように、溶液１２５は、隔壁１００に沿って広がる。その結果、図１０に示すように、溶液は、破線で示す範囲よりも広がる。以下に示す各図においても、溶液が留まっているべき範囲を破線で示す。

溶液は一定の厚みが得られるように濃度等を調整するが、隔壁１００に沿って広がるために、所望の厚みを実現することが困難になる。特に、破線で示した領域の外周部付近の溶液は、より外側に広がるため、有機薄膜層の厚さは、破線で示した領域の外周部になるほど薄くなる。このように、有機薄膜層の厚さにむらが生じるため、各表示画素を発光させたときに発光むらが生じる。

特開２００１−３５１７７９号公報（段落００１２−００１７、第１図および第２図）

このように従来の有機ＥＬ表示装置では、有機層となる液状材料が拡がり、発光むらが生じ、表示品質が劣化するという問題点があった。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、有機層の拡がりを防止し、表示特性の優れた有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる有機ＥＬ表示装置は、基板上に形成した第１の電極（例えば、本実施例における陽極配線１）と、前記第１の電極と交差するように形成した複数の隔壁（例えば、本実施例における隔壁１０）と、隣り合う前記隔壁の間に設けられ、当該隣り合う隔壁に接続されている隔壁接続部（例えば、本実施例における隔壁接続部２４）と、前記第１の電極の上に液状材料を塗布して形成された有機化合物層と、前記有機化合物層の上に前記隔壁により区分された第２の電極（例えば、本実施例における陰極配線５）とを備えるものである。これにより、表示特性を向上させることができる。

本発明にかかる有機ＥＬ表示装置は上述の有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁接続部の下に当該隔壁接続部と交差するように形成し、前記第２の電極と電気的に接続する接続配線をさらに備え、前記第２の電極の端部が前記隔壁接続部の内側に形成するものである。これにより、第２の電極が短絡することなく接続配線と接続することができる。

上述の有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁接続部を複数設け、前記複数の隔壁接続部を略一列に配置することが望ましい。これにより、有機化合物層の均一性を向上することができ、表示むらの発生を低減することができる。

上述の有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁と前記隔壁接続部が略同じ材料により形成されていることが望ましい。これにより、簡易な工程で、有機ＥＬ表示装置の表示特性を向上させることができる。

上述の有機ＥＬ表示装置の好適な実施例は、前記隔壁接続部が表示領域の外側に形成されているものである。

本発明にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板上の第１の電極を形成するステップと、前記第１の電極の上に前記第１の電極と交差する複数の隔壁を形成するステップと、隣り合う前記隔壁に接続されている隔壁接続部を設けるステップと、前記第１の電極に上に液状材料を塗布することにより、有機化合物層を形成するステップと、前記隔壁により区分される第２の電極を前記有機化合物層の上に形成するステップとを備えるものである。これにより、これにより、表示特性のすぐれた有機ＥＬ表示装置を製造することができる。

上述の有機ＥＬ表示装置の好適な実施例は、前記隔壁と前記隔壁接続部が略同時に形成されるものである。これにより、簡易な工程で表示特性のすぐれた有機ＥＬ表示装置を製造することができる。

本発明にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上述の有機ＥＬ表示装置の製造方法において、当該隔壁接続部と交差し、前記第２の電極と電気的に接続する接続配線を前記隔壁接続部の下に形成するステップをさらに備え、前記第２の電極を形成するステップでは、前記隔壁接続部の内側に当該第２の電極を形成しているものである。これにより、第２の電極が短絡することなく接続配線と接続することができる。

本発明にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上述の有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記隔壁接続部を複数の第２の電極に対応して複数設け、前記複数の隔壁接続部が略一列に配置するものである。これにより、各隔壁間における有機化合物層の流出量を均一にすることができ、表示特性を均一にすることができる。

本発明によれば有機層の拡がりが防止され、表示特性の優れた有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付したものは同様の要素を示しており、適宜、説明を省略する。

本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ発光素子が形成されている素子基板について図１を用いて説明する。図１は有機ＥＬ表示装置の素子基板の構成を示す平面図である。１は陽極配線、５は陰極配線、１０は隔壁、１１は基板、２１は+接続配線、２２は絶縁膜、２３は開口部、２４は隔壁接続部、２５はコンタクトホールである。

基板１１上には、基板１１の表面に接するように複数の陽極配線１と、陰極に接続される接続配線２１とを形成する。複数の陽極配線１はそれぞれ平行に形成する。接続配線２１は陰極配線５の本数に対応して形成し、それぞれの陽極配線１と垂直に形成する。陽極配線１と接続配線２１は例えば、ＩＴＯ等などの透明導電膜により形成する。陽極配線１および接続配線２１を形成した基板上には、絶縁膜２２を形成する。絶縁膜２２の膜厚は、例えば、０．７μｍである。絶縁膜２２には、陽極配線１と陰極配線５とが交差する位置（すなわち表示画素となる位置）に開口部２３を設ける。

絶縁膜２２の上層には、複数の有機薄膜層（有機化合物層）、陰極配線５を順に積層する。従って、有機薄膜層は陰極配線５と陽極配線１に挟まれる構成となる。ただし、図１では有機薄膜層の図示を省略している。また、有機薄膜層を形成する前に、隣り合う陰極配線同士を区分する分離構造体（以下、隔壁１０と記す。）を設ける。隔壁１０は、陰極配線５を蒸着等により形成すると同時に、所望のパターンに分離する。例えば、図１に示すように、陽極配線１と直交する複数の陰極配線５を形成するため、陽極配線１と直交する複数の隔壁１０を陽極配線の上に形成する。隔壁１０は、逆テーパ構造を有していることが好ましい。すなわち、基板１１から離れるにつれて断面が広がるように形成することが好ましい。これにより、隔壁１０の側壁及び立ち上がり部分が蒸着の陰となり、陰極配線５を区分することができる。隔壁１０は例えば、高さが３．４μｍで、幅が１０μｍで形成することができる。

本発明では隣り合う隔壁同士に接続されている隔壁接続部２４を形成する。すなわち、隔壁１０は平行に設けられている隣の隔壁１０と隔壁接続部２４により接続する。この隔壁接続部２４は隔壁１０と垂直に形成される。隔壁接続部２４を例えば、表示画素が形成されている表示領域の外側に形成する。すなわち、隔壁接続部２４を一番端の陽極配線１よりも外側の領域に形成する。この隔壁接続部２４は隔壁１０から隣の隔壁１０まで延設する。従って、隣の隔壁１０が隔壁接続部２４を介して接続されることになる。

この隔壁接続部２４は隔壁１０を設ける工程で隔壁１０と同様に設けることができる。すなわち、隔壁をパターニングするときに隔壁１０及び隔壁接続部２４に対応したパターンを有するマスクを用いて露光する。１本の陰極配線５を図１の一点鎖線で示すコの字状の構造体で囲むよう隔壁１０及び隔壁接続部２４をパターニングする。これにより、簡易な工程で隔壁接続部２４を形成することができる。隔壁接続部２４の高さは隔壁１０と同じ３．４μｍに形成することができる。また、隔壁接続部２４の幅は隔壁より広くすることが望ましく、例えば、１０〜３０μｍで形成する。

有機材料の溶液を塗布して有機薄膜層を積層する場合、有機薄膜層は、各隔壁１０によって分離される。有機薄膜層となる液状材料が隔壁１０に沿って表示領域外に流出しようとしても、隔壁接続部２４に堰き止められる。従って、有機材料の流出による膜厚の減少を防ぎ、表示画素における有機薄膜層の膜厚を一定にすることができる。よって、表示ムラの発生を防ぐことができる。そして、有機材料を濃縮乾燥して有機薄膜層を形成する。これにより、表示領域において均一な膜厚の有機薄膜層を形成する。

さらに本実施例では、各陰極配線５に対する隔壁接続部２４を一列に配置している。従って、全ての陰極配線において表示領域の端部から隔壁接続部２４までの距離が同じになる。これにより、それぞれの隔壁間における有機材料の流出量を略同一にすることができ、表示むらの発生を低減することができる。

隔壁１０及び隔壁接続部２４を形成した後、有機薄膜層の上から陰極配線５となる金属材料等を蒸着する。逆テーパ構造の隔壁１０により、陰極パターンを分離し複数の陰極配線５を形成することができる。本実施例では隔壁接続部２４及びその外側を覆う蒸着マスクを用いて蒸着することにより、陰極配線５の蒸着端を隔壁接続部２４の内側としている。なお、内側とは表示領域の中心側を示すものとする。隔壁１０によって分離配置された陰極配線５は陽極配線１と垂直に形成される。これにより、陰極配線５と陽極配線１の交差する位置では陰極配線５と陽極配線１との間に有機薄膜層が配置される。

隔壁１０及び隔壁接続部２４を設けた後、有機材料を塗布すると、有機材料が隔壁１０に沿って広がる。隔壁１０の側面と絶縁膜の交差する部分の近傍空間は狭くなっているため、この空間は溶液がより広がりやすくなっている。従って、逆テーパ構造において蒸着源から陰になっている部分まで有機材料が流入する。有機材料を濃縮乾燥すると有機材料が流入した部分には濃縮した有機材料が付着する。よって、隔壁接続部２４の基板からの高さが低い部分が大きくなり、側壁が基板と垂直に近い角度になる。すなわち、逆テーパの角度が垂直に近づき、陰極配線５の分離に好ましい逆テーパ構造ではなくなってしまう。この上から陰極材料を蒸着すると、隔壁の上面だけでなく側面にも陰極材料が蒸着されるため、隣り合う陰極配線５が分離されないおそれがある。従って、隣り合う陰極配線５が短絡してしまうおそれがある。

上述のような陰極配線５の短絡は隔壁１０と隔壁接続部２４が接続している箇所で発生する可能性が高い。なぜなら、隔壁１０と隔壁接続部２４とは略直角に接続している。すなわち、感光性樹脂からなる構造体が折れ曲がった構成でパターニングされている。通常、陰極材料は完全に垂直から蒸着されるわけではなく、斜め方向からも蒸着される。この隔壁接続部２４が存在することにより、隔壁１０の側面と隔壁接続部２４の側面とが交差する領域の近傍にも陰極配線５の蒸着材料が付着しやすくなる。さらに、隔壁１０の上面にも陰極配線５は蒸着される。従って、構造体の側面と上面とが金属材料で覆われ、折れ曲がっている箇所で隣り合う陰極配線５のパターンが電気的に接続してしまう。これにより、陰極配線５が短絡してしまう。

この短絡を防ぐため、本実施例では隔壁接続部２４の内側を陰極配線５の蒸着端としている。これにより、隔壁１０の側面と隔壁接続部２４の側面とが交差する領域の近傍に陰極配線５の材料が付着するのを防ぐことができる。隔壁接続部２４及びその外側を覆う蒸着マスクを用いて蒸着することにより、陰極配線５の蒸着端を隔壁接続部の内側とすることができる。さらに、マスクと基板の位置合わせ精度を考慮して陰極配線５の蒸着端が隔壁接続部２４の内側に配置されるように設計することが望ましい。すなわち、マスクと基板の位置合わせ時の最大ずれ量より、マスクの開口部の端部を隔壁接続部の内側に設計することが望ましい。これにより、位置合わせ時にマスク開口部の位置が最大ずれ量ずれた場合でも蒸着端を隔壁接続部２４の内側にすることができる。

表示領域の外側には接続配線２１と陰極配線５とを接続するため、絶縁膜２２にコンタクトホール２５が形成されている。陰極配線５と接続配線２１とが重なる箇所に形成される。陰極配線５の蒸着端は隔壁接続部２４の内側にあるため、コンタクトホール２５も隔壁接続部２４の内側に形成される。これにより、開口部２３において陽極配線１と陰極配線５に挟まれる有機薄膜層に電流を流すことができ、有機薄膜層が発光する。この開口部２３が設けられている領域が表示領域となり、所望の画像を表示することができる。

上述の構成を有する素子基板の構成について図２〜図５を用いて詳細に説明する。図２は有機材料溶液（液状の有機材料）を形成する前の接続配線側の素子基板端部の構成を簡易的に示す上面図である。図３は有機材料溶液の塗布後の構成を示す概略図である。図４は接続配線側の素子基板端部の構成を示す断面図であり、有機材料溶液を塗布した後の側面を示している。図５は接続配線側の素子基板端部の構成を示す断面図であり、陰極配線形成後の図３におけるＢ−Ｂ断面を示している。なお、図２及び図３において陽極配線１を省略している。さらに図２及び図３（ａ）において隔壁接続部２４の外側の絶縁膜２２を省略している。

図２は素子基板端部の構成を拡大して示しており、図の右側が表示領域の外側となる。図２に示すように陽極配線１を覆う絶縁膜２２の上に複数の隔壁１０が平行に配置する。隔壁接続部２４を隣り合う隔壁１０の間に隔壁１０と垂直に設ける。隔壁接続部２４は隣り合う隔壁１０に接続される。隔壁１０の間では絶縁膜２２の一部を除去し、画素に対応する開口部２３を設ける。表示領域外において絶縁膜２２の下に接続配線２１を設ける。陰極配線２１の上の絶縁膜２２を除去し、コンタクトホール２５を設ける。図２で示す縦方向（陰極１０と垂直な方向）の点線が陰極配線の蒸着端となる。すなわち、後の工程で縦線の位置から内側がマスクの開口部となるようマスクを配置して陰極配線５を蒸着する。

この上から有機薄膜層となる有機材料溶液２７を塗布すると図３（ａ）に示す構成となる。図３（ａ）において縦方向の点線が溶液塗布端である。有機材料溶液２７は隔壁１０に沿って広がり、隔壁接続部２４で堰き止められる。従って、コンタクトホール２５を囲むように広がっていく。図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、開口部２３と隔壁１０の間の断面を示している。有機材料溶液２７は隔壁に沿って、表示領域外に広がっていく。そのため、有機材料溶液２７が隔壁１０に沿って流れ、隔壁接続部２４によって堰き止められる。

図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を図４に示す。図４では説明のため、隔壁１０に沿って広がった有機材料溶液２７を示している。有機材料溶液２７は絶縁膜２２の上から、金属マスクを介して表示領域全体に塗布される。有機材料溶液２７の塗布端は図４における縦方向の点線の位置となる。すなわち、溶液塗布端は最も外側の陽極配線１よりも外側の絶縁膜２２の位置となる。有機材料溶液２７は隔壁に沿って広がり、隔壁接続部２４で堰き止められる。従って、隔壁接続部２４の近傍では有機材料溶液２７の高さが高くなる。また、有機材料溶液２７は隔壁１０に沿って流れるため、コンタクトホール２５には流入しない。

この有機材料溶液２７を乾燥すると有機材料が濃縮され、有機薄膜層２６が形成される。そして、有機薄膜層２６の上にさらに複数の有機薄膜層を蒸着等で形成し、その後陰極配線５を形成すると図５に示す構成となる。図５は陰極配線形成後の図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。有機薄膜層２６は絶縁膜２２の上に形成され、開口部２３を介して陽極配線１と接触する。有機薄膜層２６の上には陰極配線５が配置される。この開口部２３を介して陽極配線１と接触した部分の有機薄膜層２６は陰極と陽極に流れる電流によって発光する。なお、本実施例では接続配線２１はＩＴＯ層と金属層の２層構成としている。

さらに絶縁膜２２が接続配線２１を１０〜２０μｍの幅で覆うようにコンタクトホール２５を形成している。すなわち、接続配線２１に対する絶縁膜２２のかぶり量Ｒは１０〜２０μｍとなり、接続配線２１の表示領域側の端から１０〜２０μｍに絶縁膜２２とコンタクトホール２５との境界線を配置する。かぶり量Ｒが１０μｍ以下の場合、接続配線２１と絶縁膜２２を形成する際のマスク位置合わせ精度の関係で、接続配線２１の端部を絶縁膜２２が被覆されない場合がある。その場合、接続配線２１の端部の段差が露出し、接続配線２１の上に形成する陰極配線５の膜厚が薄いため、段差の部分で陰極配線５が断線する可能性が高くなる。このため、かぶり量Ｒは１０μｍ以上であることが望ましい。

また、かぶり量Ｒが２０μｍ以上の場合、陰極配線５と接続配線２１との接触部の面積が小さくなる。よって、接続抵抗が高くなるため、所望の電流を流すことができなくなる。このため、かぶり量Ｒは２０μｍ以下であることが望ましい。このコンタクトホール２５を介して表示領域に設けられている陰極配線５と表示領域外に通じる接続配線２１とを電気的に接続する。

隔壁接続部２４を絶縁膜２２の上に形成する。隔壁接続部２４の下の絶縁膜２２は表示領域側において隔壁接続部２４より５〜１０μｍ広く形成することが望ましい。すなわち、絶縁膜２２の底面は隔壁接続部２４の頂面の幅よりも内側が５〜１０μｍ広くなるように形成されている。従って、絶縁膜２２の内側端部は隔壁接続部２４の内側端部より、５〜１０μｍ内側に配置する。５μｍ以下とすると位置合わせ精度により、隔壁接続部２４が絶縁膜２２の上に形成されなくなる。１０μｍ以上とするとコンタクトホール２５の面積が小さくなり接続抵抗が高くなる。このため、絶縁膜２２の内側端部は隔壁接続部２４の内側端部より、５〜１０μｍ内側に配設することが望ましい。また、絶縁膜２２の外側端部は隔壁接続部２４の外側端部より、５μｍ以上外側に配設することが望ましい。

次に、図６を用いて、本実施例にかかる有機ＥＬディスプレイの製造方法について説明する。図６は、本実施例にかかる有機ＥＬディスプレイの製造方法の一例を示すフローチャートである。

まず、基板１１上に陽極配線１および接続配線２１を形成する（ステップＳ１０１）。基板１１として、例えばガラス基板等の透明基板を用いる。陽極配線１および接続配線２１は、基板１１上にＩＴＯを成膜して、そのＩＴＯ膜にエッチングを施すことによって形成する。ＩＴＯはスパッタや蒸着によって、ガラス基板全面に均一性よく成膜することができる。フォトリソグラフィー及びエッチングによりＩＴＯパターンを形成する。このＩＴＯパターンが陽極となる。レジストとしてはフェノールノボラック樹脂を使用し、露光現像を行う。エッチングはウェットエッチングあるいはドライエッチングのいずれでもよいが、例えば、塩酸及び硝酸の混合水溶液を使用してＩＴＯをパターニングすることができる。レジスト剥離材としては例えば、モノエタノールアミンを使用することができる。

また、接続配線２１にはＡｌあるいはＡｌ合金などの低抵抗な金属材料を用いることも可能である。例えば、陽極配線１となるＩＴＯをパターニングした後に、Ａｌ等をスパッタ又は蒸着により成膜する。あるいは接続配線２１を形成した後に陽極配線１を形成しても良い。そして、Ａｌ膜をフォトリソグラフィー及びエッチングによりパターニングして接続配線２１を形成することができる。これにより、接続配線の配線抵抗を低減することができる。

さらには接続配線２１の構成をＩＴＯと金属材料との多層構成としてもよい。例えば、１５０ｎｍのＩＴＯ層の上に４００〜５００ｎｍのＭｏやＭｏ合金の金属薄膜を形成してもよい。これにより、配線抵抗及びコンタクト抵抗を低減することができる。

次に、陽極配線１及び接続配線２１を設けた基板１１の面に絶縁膜２２を成膜する（ステップＳ１０２）。例えば、感光性のポリイミドの溶液をスピンコーティングにより塗布する。この絶縁膜２２の膜厚は、例えば、０．７μｍになるようにすればよい。絶縁膜の層をフォトリソグラフィー工程でパターニングした後、キュアし、表示画素となる位置の絶縁膜を除去し、開口部２３を設ける。後述するステップＳ１０５で形成される陰極配線５と、陽極配線１との交差部分が表示画素となる位置である。同時に陰極配線５と接続配線２１とのコンタクトホールを形成する。例えば、画素開口部は３００μｍ×３００μｍ程度、陰極配線５と接続配線２１とのコンタクトホール２５を１００μｍ×１００μｍ程度で形成する。

続いて、絶縁膜（ポリイミドの層）の表面において、６４本の陰極配線５を分離配置できるように隔壁を形成する（ステップＳ１０３）。なお、図１では、配線の本数について減らして図示している。隔壁１０は、絶縁膜の上層にノボラック樹脂、アクリル樹脂膜等の感光性樹脂を塗布することにより形成する。例えば、感光性樹脂をスピンコートして、フォトリソグラフィー工程でパターニングした後、光反応させて陰極隔壁を形成する。陰極隔壁が逆テーパ構造を有するようネガタイプの感光性樹脂を用いることが望ましい。

ネガタイプの感光性樹脂を用いると、上から光を照射した場合、深い場所ほど光反応が不十分となる。その結果、上から見た場合、硬化部分の断面積が上の方より下の方が狭い構造を有する。これが逆テーパ構造を有するという意味である。このような構造にすると、その後、陰極の蒸着時に蒸着源から見て陰になる部分は蒸着が及ばないため、陰極同士を分離することが可能になる。さらに、開口部２３のＩＴＯ層の表面改質を行うために、酸素プラズマ又は紫外線を照射してもよい。例えば、隔壁の高さは３．４μｍとすることができる。

隔壁１０と同時に隣り合う隔壁同士に接続される隔壁接続部２４を形成する。隔壁接続部２４はフォトリソグラフィー工程において隔壁１０及び隔壁接続部２４に対応するパターンを有する露光マスクを用いることにより、同時に形成することができる。この隔壁接続部２４により、次の工程においてマスクスプレー法により塗布する液状の有機材料が隔壁に沿って流出するのを防ぐことができる。

その後、有機薄膜層を積層する（ステップＳ１０４）。まず、開口部を有する金属マスクをガラス基板に取り付ける。このとき、金属マスクの開口部と有機薄膜層を設けるべき位置が重なるように配置し、また、金属マスクとガラス基板との間に５０μｍの空間が空くように取り付ける。そして、０．５％（質量百分率）のポリビニルカルバゾールを溶解した安息香酸エチル溶液をマスクスプレー法によって塗布した。そして、溶液を濃縮乾燥して正孔注入層を形成する。

続いて、正孔注入層の上層にα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ'−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ベンジジン）を蒸着して膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成する。さらに、その上層に、発光層のホスト化合物となるＡｌｑ（トリス（８−ヒドロキシナト）アルミニウム）と、ゲスト化合物の蛍光性色素となるクマリン６とを同時に蒸着して、膜厚６０ｎｍの発光層を形成する。続いて、発光層の上層にＬｉＦを蒸着して、膜厚０．５ｎｍの陰極界面層を形成する。上述のように多層構成の有機薄膜層のうち少なくとも１層が液状材料により形成される場合、隔壁接続部２４により膜厚のムラを低減することができる。従って、発光むらも低減することができる。

その後、アルミニウム等の金属材料を蒸着して、膜厚１００ｎｍの陰極配線を形成する（ステップＳ１０５）。この結果、隔壁によってアルミニウム膜は分離され、それぞれの隔壁間に陽極配線１と交差する陰極配線５を形成することができる。例えば、画素数に対応して６４本の陰極配線５を形成する。

次に上述の工程により形成された有機ＥＬ発光素子を封止するため、封止用の対向基板を製造する工程について説明する。まず。素子基板とは別のガラス基板を用意する。このガラス基板を加工して捕水材を収納するための捕水材収納部を形成する。捕水材収納部はガラス基板にレジストを塗布し、露光、現像により基板の一部を露出させる。この露出部分をエッチングにより薄くすることにより捕水材収納部を形成する。

この捕水材収納部に酸化カルシウム等の捕水材を配置した後、２枚の基板を重ね合わせて接着する（ステップＳ１０６）。具体的には、対向基板の捕水材収納部が設けられた面に、ディスペンサを用いてシール材を塗布する。シール材として、例えば、エポキシ系紫外線硬化性樹脂を用いることができる。また、シール材は、有機ＥＬ素子と対向する領域の外周全体に塗布する。二枚の基板を位置合わせして対向させた後、紫外線を照射してシール材を硬化させ、基板同士を接着する。この後、シール材の硬化をより促進させるために８０℃のクリーンオーブン中で１時間熱処理を施す。この結果、シール材および一対の基板によって、有機ＥＬ素子が存在する基板間と、基板の外部とが隔離される。捕水材を配置することにより、封止された空間に残留または侵入してくる水分等による有機ＥＬ素子の劣化を防止することができる。

基板の外周付近の不要部分を切断除去し、陽極配線１に信号電極ドライバを接続し、接続配線に走査電極ドライバを接続する。基板端部において各配線に接続される端子部が形成されている。この端子部に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を貼付け、駆動回路が設けられたＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）を接続する。具体的には端子部にＡＣＦを仮圧着する。ＡＣＦは日立化成製アニソルム７１０６Ｕを用いている。仮圧着温度は８０℃で、圧着圧力は１．０ＭＰａ、圧着時間は５秒である。ついで駆動回路が内蔵されたＴＣＰを端子部に本圧着する。本圧着温度は１７０度で、圧着圧力は２．０ＭＰａ、圧着時間は２０秒である。これにより駆動回路が実装される。この有機ＥＬ表示パネルが筐体に取り付けられ、有機ＥＬ表示装置が完成する

このような有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば有機ＥＬ素子となる有機材料の溶液を塗布する際、溶液が隔壁１０に沿って拡がることが防止される。これにより、有機薄膜層の膜厚のむらが軽減され、有機ＥＬディスプレイを駆動したときに各表示画素の発光むらも軽減することができる。

上述の実施例では、陰極配線５の蒸着端を隔壁接続部２４の内側に配置していたが、図７に示すように隔壁接続部２４の外側に配置してもよい。この場合、陰極配線５が隔壁接続部２４の上に形成される。従って、隔壁接続部２４が逆テーパ構造ならば、陰極配線５が隔壁接続部２４で分断される。なお図７においても図１と同様に有機薄膜層について省略している。また、上述の実施例では有機材料溶液はスプレー法により形成した例について説明したが、本発明は例えば、オフセット印刷法、凸版印刷法、スプレー塗布法及びインクジェット印刷法等の液状の有機材料を用いた方法に対して利用することができる。

上述の実施例では、隔壁接続部２４を接続配線側の素子基板端部にのみ設けた構成であったが、隔壁接続部２４を接続配線２１が設けられている辺とは反対側の素子基板端部に設けてもよい。すなわち、１本の陰極配線に対する構造体をロの字状にパターニングして、図１の右側の辺に対しても隔壁接続部２４を形成する。これにより、有機薄膜層の膜厚をより均一にすることができる。また、反対側の辺の隔壁端付近において、表示領域の端から隔壁端までの距離が短い場合、塗布溶液の広がる領域が小さくなる。よって、表示領域の膜厚減少が殆ど問題とならないため、接続配線側のみ隔壁接続部２４を設けてもよい。

本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の素子基板の構成を示す上面図である。 本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の有機材料溶液塗布前における素子基板端部の構成を示す上面図である。 本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の有機材料溶液塗布後における素子基板端部の構成を示す概略図である。 本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の有機材料溶液塗布後における素子基板端部の構成を示す拡大断面図である。 本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の陰極配線形成後における素子基板端部の構成を示す拡大断面図である。 本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の製造工程を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の素子基板の別の構成を示す上面図である。 従来の有機ＥＬ表示装置の素子基板の構成を示す断面図である。 従来の有機ＥＬ表示装置の素子基板の構成を示す図である。 隔壁に沿って、有機材料の溶液が広がった状態を示す図である。

符号の説明

１ 陽極配線
５ 陰極配線
１０ 隔壁
１１ 基板
２１ 接続配線
２２ 絶縁膜
２３ 開口部
２４ 隔壁接続部
２５ コンタクトホール
２６ 有機薄膜層
２７ 有機材料溶液

Claims (9)

1. 基板上に形成された第１の電極と、
   前記第１の電極と交差するように形成された複数の隔壁と、
   隣り合う前記隔壁の間に設けられ、当該隣り合う隔壁に接続されている隔壁接続部と、
   前記第１の電極の上に液状材料を塗布して形成された有機化合物層と、
   前記有機化合物層の上に前記隔壁により区分された第２の電極とを備える有機ＥＬ表示装置。
2. 前記隔壁接続部の下に当該隔壁接続部と交差するように形成され、前記第２の電極と電気的に接続される接続配線をさらに備え、
   前記第２の電極の端部が前記隔壁接続部の内側に形成されている請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記隔壁接続部が複数の第２の電極に対応して複数設けられ、
   前記複数の隔壁接続部が略一列に配置されている請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置。
4. 前記隔壁と前記隔壁接続部が同一の材料により形成されている請求項１、２又は３に記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 前記隔壁接続部が表示領域の外側に形成されている請求項１から請求項４のうちいずれかの請求項に記載の有機ＥＬ表示装置。
6. 基板上の第１の電極を形成するステップと、
   前記第１の電極の上に前記第１の電極と交差する複数の隔壁を形成するステップと、
   隣り合う前記隔壁に接続されている隔壁接続部を設けるステップと、
   前記第１の電極に上に液状材料を塗布することにより、有機化合物層を形成するステップと、
   前記隔壁により区分される第２の電極を前記有機化合物層の上に形成するステップとを備える有機ＥＬ表示装置の製造方法。
7. 前記隔壁と前記隔壁接続部が略同時に形成される請求項６記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
8. 当該隔壁接続部と交差し、前記第２の電極と電気的に接続する接続配線を前記隔壁接続部の下に形成するステップをさらに備え、
   前記第２の電極を形成するステップでは、前記隔壁接続部の内側に当該第２の電極を形成している請求項６又は７に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
9. 前記隔壁接続部が複数の第２の電極に対応して複数設けられ、
   前記複数の隔壁接続部が略一列に配置されている請求項６、７又は８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
   
   
   
   

Images