JP5117473B2 - 有機ｅｌ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置に関する。
近年、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。
この有機ＥＬ素子は、正孔注入電極（陽極）から正孔を注入するとともに、電子注入電極（陰極）から電子を注入し、発光層で正孔と電子とを再結合させて発光を得るものである。フルカラー表示を得るためには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ発光する画素を構成する必要がある。赤、緑、青の各画素を構成する有機ＥＬ素子の発光層には、赤色、緑色、青色といったそれぞれ異なる発光スペクトルで発光する発光材料を塗り分ける必要がある。
このような発光材料を塗り分ける方法として、真空蒸着法がある。このような真空蒸着法によって低分子系の有機ＥＬ材料を成膜する場合、各色の画素毎に開口した金属性のファインマスクを用いてそれぞれ独立にマスク蒸着する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
本発明は、有機ＥＬ素子を構成する薄膜の剥離を抑制することを可能とする有機ＥＬ装置を提供することにある。
本実施形態によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方にそれぞれ配置された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の上方に配置され、前記第１スイッチング素子に到達するとともに第１凹所を形成する第１コンタクトホール及び前記第２スイッチング素子に到達するとともに第２凹所を形成する第２コンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され、前記第１コンタクトホールに延在し前記第１スイッチング素子に電気的に接続された第１画素電極と、前記絶縁膜の上において前記第１画素電極から離間して配置され、前記第２コンタクトホールに延在し前記第２スイッチング素子に電気的に接続された第２画素電極と、前記第１凹所の前記第１画素電極の上に充填され絶縁材料によって形成された第１充填部材及び前記第２凹所の前記第２画素電極の上に充填され前記第１充填部材から離間し絶縁材料によって形成された第２充填部材と、前記第１画素電極の上、前記第２画素電極の上、前記第１充填部材の上、前記第２充填部材の上、及び、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間であって且つ前記絶縁膜の上にそれぞれ延在した連続膜であり、前記第１画素電極上と前記第２画素電極上とで発光色が異なる有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方にそれぞれ配置された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の上方に配置され、前記第１スイッチング素子に到達するとともに第１凹所を形成する第１コンタクトホール及び前記第２スイッチング素子に到達するとともに第２凹所を形成する第２コンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され、前記第１コンタクトホールに延在し前記第１スイッチング素子に電気的に接続された第１画素電極と、前記絶縁膜の上において前記第１画素電極から離間して配置され、前記第２コンタクトホールに延在し前記第２スイッチング素子に電気的に接続された第２画素電極と、前記第１凹所の前記第１画素電極の上に充填され絶縁材料によって形成された第１充填部材及び前記第２凹所の前記第２画素電極の上に充填され前記第１充填部材から離間し絶縁材料によって形成された第２充填部材と、前記第１画素電極の上、前記第２画素電極の上、前記第１充填部材の上、前記第２充填部材の上、及び、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間であって且つ前記絶縁膜の上にそれぞれ延在した連続膜であり、前記第１画素電極上と前記第２画素電極上とで発光色が異なる有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
本実施形態によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方にそれぞれ配置された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の上方に配置され、前記第１スイッチング素子に到達するとともに第１凹所を形成する第１コンタクトホール及び前記第２スイッチング素子に到達するとともに第２凹所を形成する第２コンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され、第１上面と、前記第１コンタクトホールに延在し前記第１スイッチング素子に電気的に接続された第１コンタクト部と、を有する第１画素電極と、前記絶縁膜の上において前記第１画素電極から離間して配置され、第２上面と、前記第２コンタクトホールに延在し前記第２スイッチング素子に電気的に接続された第２コンタクト部と、を有する第２画素電極と、前記第１凹所の前記第１コンタクト部の上及び前記第２凹所の前記第２コンタクト部の上にそれぞれ充填され、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間であって且つ前記絶縁膜の上に配置され、絶縁材料によって形成された充填部材と、前記第１画素電極の上、前記第２画素電極の上、及び、前記充填部材の上にそれぞれ延在した連続膜であり、前記第１画素電極上と前記第２画素電極上とで発光色が異なる有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備え、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間に位置する前記充填部材の上面は、前記第１上面及び前記第２上面との段差が０．２μｍ以下であることを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方にそれぞれ配置された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の上方に配置され、前記第１スイッチング素子に到達するとともに第１凹所を形成する第１コンタクトホール及び前記第２スイッチング素子に到達するとともに第２凹所を形成する第２コンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され、第１上面と、前記第１コンタクトホールに延在し前記第１スイッチング素子に電気的に接続された第１コンタクト部と、を有する第１画素電極と、前記絶縁膜の上において前記第１画素電極から離間して配置され、第２上面と、前記第２コンタクトホールに延在し前記第２スイッチング素子に電気的に接続された第２コンタクト部と、を有する第２画素電極と、前記第１凹所の前記第１コンタクト部の上及び前記第２凹所の前記第２コンタクト部の上にそれぞれ充填され、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間であって且つ前記絶縁膜の上に配置され、絶縁材料によって形成された充填部材と、前記第１画素電極の上、前記第２画素電極の上、及び、前記充填部材の上にそれぞれ延在した連続膜であり、前記第１画素電極上と前記第２画素電極上とで発光色が異なる有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備え、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間に位置する前記充填部材の上面は、前記第１上面及び前記第２上面との段差が０．２μｍ以下であることを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
本実施形態によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方にそれぞれ配置された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の上方に配置され、前記第１スイッチング素子に到達するとともに第１凹所を形成する第１コンタクトホール及び前記第２スイッチング素子に到達するとともに第２凹所を形成する第２コンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され、前記第１コンタクトホールに延在し前記第１スイッチング素子に電気的に接続された第１画素電極と、前記絶縁膜の上において前記第１画素電極から離間して配置され、前記第２コンタクトホールに延在し前記第２スイッチング素子に電気的に接続された第２画素電極と、少なくとも前記第１凹所の前記第１画素電極の上に充填され絶縁材料によって形成された第１充填部材及び前記第２凹所の前記第２画素電極の上に充填され前記第１充填部材から離間し絶縁材料によって形成された第２充填部材と、前記第１画素電極の上面及び側面、前記第２画素電極の上面及び側面、前記第１充填部材、及び、前記第２充填部材にそれぞれ接した連続膜であり、前記第１画素電極上と前記第２画素電極上とで発光色が異なる有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方にそれぞれ配置された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の上方に配置され、前記第１スイッチング素子に到達するとともに第１凹所を形成する第１コンタクトホール及び前記第２スイッチング素子に到達するとともに第２凹所を形成する第２コンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され、前記第１コンタクトホールに延在し前記第１スイッチング素子に電気的に接続された第１画素電極と、前記絶縁膜の上において前記第１画素電極から離間して配置され、前記第２コンタクトホールに延在し前記第２スイッチング素子に電気的に接続された第２画素電極と、少なくとも前記第１凹所の前記第１画素電極の上に充填され絶縁材料によって形成された第１充填部材及び前記第２凹所の前記第２画素電極の上に充填され前記第１充填部材から離間し絶縁材料によって形成された第２充填部材と、前記第１画素電極の上面及び側面、前記第２画素電極の上面及び側面、前記第１充填部材、及び、前記第２充填部材にそれぞれ接した連続膜であり、前記第１画素電極上と前記第２画素電極上とで発光色が異なる有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
本発明によれば、有機ＥＬ素子を構成する薄膜の剥離を抑制することを可能とする有機ＥＬ装置を提供することができる。
以下、本発明の一態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態では、有機ＥＬ装置の一例として、アクティブマトリクス駆動方式を採用した有機ＥＬ表示装置について説明する。
図１は、第１実施形態における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子ＳＷ及び第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を含む表示パネル１の断面図である。なお、ここに示した第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、封止基板２００の側から光を放射するトップエミッションタイプであるが、本実施形態においては、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、アレイ基板１００の側から光を放射するボトムエミッションタイプであっても良い。
アレイ基板１００は、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する絶縁基板１０１を備えている。スイッチング素子ＳＷ、及び、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、絶縁基板１０１の上方において、画像を表示するアクティブエリア１０２にそれぞれ配置されている。
絶縁基板１０１の上には、第１絶縁膜１１１が配置されている。このような第１絶縁膜１１１は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第１絶縁膜１１１は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
第１絶縁膜１１１の上には、スイッチング素子ＳＷの半導体層ＳＣが配置されている。この半導体層ＳＣは、例えばポリシリコンによって形成されている。この半導体層ＳＣには、チャネル領域ＳＣＣを挟んでソース領域ＳＣＳ及びドレイン領域ＳＣＤが形成されている。
半導体層ＳＣは、第２絶縁膜１１２によって被覆されている。また、この第２絶縁膜１１２は、第１絶縁膜１１１の上にも配置されている。このような第２絶縁膜１１２は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第２絶縁膜１１２は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
第２絶縁膜１１２の上には、チャネル領域ＳＣＣの直上にスイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇが配置されている。この例では、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型のｐチャネル薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。ゲート電極Ｇは、第３絶縁膜１１３によって被覆されている。また、この第３絶縁膜１１３は、第２絶縁膜１１２の上にも配置されている。このような第３絶縁膜１１３は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第３絶縁膜１１３は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
第３絶縁膜１１３の上には、スイッチング素子ＳＷのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが配置されている。ソース電極Ｓは、半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳにコンタクトしている。ドレイン電極Ｄは、半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤにコンタクトしている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、及び、ドレイン電極Ｄは、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの導電材料を用いて形成されている。
これらのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、第１層間絶縁膜１１４によって被覆されている。また、この第１層間絶縁膜１１４は、第３絶縁膜１１３の上にも配置されている。このような第１層間絶縁膜１１４は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第１層間絶縁膜１１４は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。このような第１層間絶縁膜１１４は、スイッチング素子ＳＷの上方に配置されたパッシベーション膜として機能する。
第１層間絶縁膜１１４の上には、第２層間絶縁膜１１５が配置されている。このような第２層間絶縁膜１１５は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第２層間絶縁膜１１５は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機化合物によって形成されている。
これらの第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５は、スイッチング素子ＳＷの上方に配置された絶縁膜に相当する。つまり、第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５は、スイッチング素子ＳＷと第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３との間に配置されている。また、これらの第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５には、スイッチング素子ＳＷに到達する凹所を形成するコンタクトホールＣＨが形成されている。つまり、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄの一部は、コンタクトホールＣＨの底部に位置している。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する各々の画素電極ＰＥは、第２層間絶縁膜１１５の上に配置されている。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の画素電極ＰＥは、コンタクトホールＣＨ内に延在し、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄに電気的に接続されている。これらの画素電極ＰＥは、例えば陽極に相当する。各画素電極ＰＥは、互いに離間している。
各画素電極ＰＥとスイッチング素子ＳＷとが接続される部分については、コンタクトホールＣＨにより凹所が形成されている。このようなコンタクトホールＣＨによって形成された凹所には、充填部材ＦＬが充填されている。このような充填部材ＦＬは、凹所の画素電極ＰＥの上に充填され、その表面が略平坦化されている。
第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１の画素電極ＰＥの上に充填された充填部材ＦＬと、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の画素電極ＰＥの上に充填された充填部材ＦＬと、第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３の画素電極ＰＥの上に充填された充填部材ＦＬとは、互いに離間しており、接していない。また、これらの充填部材ＦＬは、隣接する画素電極ＰＥの間の第２層間絶縁膜１１５には接していない。
このような充填部材ＦＬは、例えば、各種樹脂材料などの有機化合物からなる絶縁材料によって形成され、その製法としては、例えばフォトリソグラフィプロセスやインクジェット方式などの各種手法を適用可能である。
このような画素電極ＰＥの構造については、特に制限はないが、ここに示した例では、画素電極ＰＥは、反射層ＰＥＲ及び透過層ＰＥＴが積層された２層構造である。反射層ＰＥＲは、第２層間絶縁膜１１５の上に配置されている。透過層ＰＥＴは、反射層ＰＥＲの上に積層されている。反射層ＰＥＲは、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。透過層ＰＥＴは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。
なお、画素電極ＰＥは、反射層単層、あるいは、透過層単層であっても良いし、さらには、３層以上の積層構造であっても良い。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が封止基板２００の側から光を放射するトップエミッションタイプの場合には、画素電極ＰＥは少なくとも反射層ＰＥＲを含んでいる。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が絶縁基板１０１の側から光を放射するボトムエミッションタイプの場合には、画素電極ＰＥは反射層ＰＥＲを含んでいない。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する有機層ＯＲＧは、各画素電極ＰＥの上に配置されている。この有機層ＯＲＧは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。つまり、有機層ＯＲＧは、各画素電極ＰＥ及び各充填部材ＦＬを被覆するとともに、画素電極ＰＥの間の第２層間絶縁膜１１５も被覆している。この有機層ＯＲＧは、少なくとも図示を省略した発光層を含んでいる。
なお、有機層ＯＲＧは、さらに、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層などを含んでいても良い。また、有機層ＯＲＧを構成する発光層は、蛍光材料によって形成されていても良いし、燐光材料によって形成されていても良い。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。この例では、対向電極ＣＥは、陰極に相当する。この対向電極ＣＥは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在し、有機層ＯＲＧを被覆している。
このような対向電極ＣＥは、例えば半透過層によって形成されている。半透過層は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）・銀（Ａｇ）などの導電材料によって形成されている。なお、対向電極ＣＥは、半透過層及び透過層が積層された２層構造であっても良いし、透過層単層構造、または、半透過層単層構造であっても良い。透過層は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成可能である。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３がボトムエミッションタイプの場合には、対向電極ＣＥは少なくとも反射層あるいは半透過層を含んでいる。
対向電極ＣＥの上には、保護膜１２０が配置されている。このような保護膜１２０は、アクティブエリア１０２の全体に亘って延在している。つまり、保護膜１２０は、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を覆っている。この保護膜１２０は、光透過性を有し且つ水分が浸透しにくい材料、例えば、シリコン窒化物やシリコン酸窒化物などの無機化合物によって形成されている。このような保護膜１２０は、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３への水分の浸透を防止する水分バリア膜として機能する。
封止基板２００は、アレイ基板１００に形成された第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の上方に配置されている。この封止基板２００は、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する絶縁基板である。
アレイ基板１００の保護膜１２０と封止基板２００との間には、樹脂層３００が配置されている。樹脂層３００は、例えば、光透過性を有する熱硬化型樹脂あるいは紫外線硬化型樹脂などの有機化合物によって形成されている。このような樹脂層３００は、アレイ基板１００と封止基板２００との間に充填される充填層、あるいは、アレイ基板１００と封止基板２００とを接着する接着層として機能する。
本実施形態においては、発光層を含む有機層ＯＲＧが第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜でありながら、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の発光色は、互いに異なるように構成されている。ここに示した例では、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１の発光色は赤色であり、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の発光色は緑色であり、第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３の発光色は青色である。
ここでは、主波長が５９５ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲を第１波長範囲と定義し、この第１波長範囲内にある色を赤色とする。また、主波長が４９０ｎｍより長く且つ５９５ｎｍよりも短い範囲を第２波長範囲と定義し、この第２波長範囲内にある色を緑色とする。さらに、主波長が４００ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲を第３波長範囲と定義し、この第３波長範囲内にある色を青色とする。
このような構成は、例えば、以下のような構成で実現可能である。すなわち、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の有機層ＯＲＧは、例えば、発光色が赤色の第１ドーパント材料、発光色が緑色の第２ドーパント材料、及び、発光色が青色の第３ドーパント材料を含でいる。第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１については、第１ドーパント材料が発光し、赤色を呈する。第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２については、第１ドーパント材料が消光しており、第２ドーパント材料が発光し、緑色を呈する。第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３については、第１ドーパント材料及び第２ドーパント材料が消光しており、第３ドーパント材料が発光し、青色を呈する。
なお、有機層ＯＲＧの形態は、特に制限はなく、第１ドーパント材料を含む第１発光層、第２ドーパント材料を含む第２発光層、及び、第３ドーパント材料を含む第３発光層を積層した３層構造であっても良いし、第１発光層及び第２発光層を積層した２層構造であっても良いし、第１発光層のみからなる単層構造であっても良い。２層構造の場合、第１発光層は、第１ドーパント材料のみならず、第２ドーパント材料や第３ドーパント材料を含んでいても良いし、第２発光層は、第２ドーパント材料のみならず、第１ドーパント材料や第３ドーパント材料を含んでいても良い。単層構造の場合、第１発光層は、第１ドーパント材料、第２ドーパント材料、及び、第３ドーパント材料を含んでいても良い。
また、第１乃至第３ドーパント材料としては、光照射によって発光性能が変化する材料として、消光する材料を適用した場合について説明したが、消光に限らず、紫外線などの光照射によって発光色が変化するなどの発光性能が変化する材料が適用可能である。
例えば、光照射によって分子の立体構造が変化して発光色が変化するあるいは消光する材料が適用可能である。例えば、一方のドーパント材料が他方のドーパント材料の異性体である場合がこの例に相当する。異性体の一種として、シス体及びトランス体の例について簡単説明する。シス体とは、主骨格に対して２つの側鎖（あるいは原子団）が同じ側にある分子の立体構造を示し、トランス体とは、主骨格に対して２つの側鎖（あるいは原子団）が互いに反対側にある分子の立体構造を示している。このようなドーパント材料は、紫外光などの光照射により、シス体からトランス体に変化する、あるいは、トランス体からシス体に変化する材料から選択され、このような材料として、例えば、フォトクロミック材料が挙げられる。
また、他の異性体の例としては、光変換型タンパク質あるいは蛍光タンパク質などと称される材料も挙げられる。例えば、蛍光タンパク質の中には、紫外光の照射により、消光状態から活性化されて発光するようになる材料や、ある発光波長から別の発光波長に変換される材料などがあり、これらも本実施形態のドーパント材料として適用可能である。
また、光照射によって発光層に含まれるドーパント材料と添加剤あるいはホスト材料とが化学結合して発光色が変化するあるいは消光する材料も適用可能である。
本実施形態における表示パネル１は、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を区画するための隔壁を省略した構成を採用している。このため、各画素電極ＰＥの周縁を含む画素電極全体と有機層ＯＲＧとが接している。つまり、有機層ＯＲＧは、画素電極ＰＥの上面ＰＴ及び側面ＰＳに接している。しかも、有機層ＯＲＧが第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜であるため、有機層ＯＲＧは、充填部材ＦＬ及び画素電極間の第２層間絶縁膜１１５とも接している。
図２は、図１に示した第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の上面図である。なお、この図においては、有機層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥについては第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の共通層であるため図示を省略し、画素電極ＰＥ及びコンタクトホールＣＨ周辺の構造を図示している。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、基本的には同一構造であり、Ｘ方向に並んでいる。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の画素電極ＰＥは、互いに離間して配置されている。各画素電極ＰＥは、Ｙ方向に延びた略長方形状の反射層ＰＥＲ及び透過層ＰＥＴを有している。
コンタクトホールＣＨは、図示しないスイッチング素子ＳＷまで貫通している。このコンタクトホールＣＨは、略長方形状の画素電極ＰＥの１つの角部付近に形成されている。コンタクトホールＣＨ及びその周辺においては、反射層ＰＥＲは欠落している。透過層ＰＥＴは、反射層ＰＥＲに重なるとともに、コンタクトホールＣＨ及びその周辺に延在している。コンタクトホールＣＨの略全体は、透過層ＰＥＴによって覆われている。この透過層ＰＥＴは、図示しないスイッチング素子ＳＷに接続されたコンタクト部ＰＥＣを有している。
充填部材ＦＬは、画素電極ＰＥのコンタクト部ＰＥＣの上に配置されている。また、この充填部材ＦＬは、コンタクトホールＣＨの直上に位置する透過層ＰＥＴの上に配置され、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所を平坦化するように埋め込まれている。この充填部材ＦＬは、透過層ＰＥＴのエッジよりも内側に留まり、第２層間絶縁膜１１５には接していない。
図３は、図２に示した第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３をＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した構造を示す断面図である。なお、この図においては、説明に必要な主要部のみを図示している。
スイッチング素子のドレイン電極Ｄと画素電極ＰＥとの間には、第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５が積層されている。これらの第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５には、ドレイン電極Ｄまで貫通したコンタクトホールＣＨが形成されている。このコンタクトホールＣＨにより、第１層間絶縁膜１１４の側面１１４Ｓ及び第２層間絶縁膜１１５の側面１１５Ｓが形成されている。
第２層間絶縁膜１１５の上に配置された反射層ＰＥＲは、コンタクトホールＣＨに到達していない。反射層ＰＥＲの上に配置された透過層ＰＥＴは、コンタクトホールＣＨ内に延在し、第１層間絶縁膜１１４の側面１１４Ｓ及び第２層間絶縁膜１１５の側面１１５Ｓをそれぞれ覆うとともに、コンタクトホールＣＨの底部に位置するドレイン電極Ｄにコンタクトしている。透過層ＰＥＴのうち、ドレイン電極Ｄにコンタクトしている部分がコンタクト部ＰＥＣに相当する。
充填部材ＦＬは、コンタクトホールＣＨをカバーしている透過層ＰＥＴの上に配置されている。図示した例では、充填部材ＦＬは、透過層ＰＥＴのコンタクトホールＣＨ内に延在した部分の全体を覆っており、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所に充填されている。充填部材ＦＬの上面ＦＬＴは、略平坦であり、第２層間絶縁膜１１５の上に延在した透過層ＰＥＴの上面ＰＥＴＴと略同一平面を成すように形成されている。
有機層ＯＲＧは、透過層ＰＥＴの上及び充填部材ＦＬの上に配置されるとともに、第２層間絶縁膜１１５の上にも配置されている。対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。図示したように、コンタクトホールＣＨでは、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間には、有機層ＯＲＧのみならず、充填部材ＦＬが介在している。
このような第１実施形態によれば、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を区画するための隔壁を省略し、しかも、コンタクトホールＣＨによって形成される凹所も平坦化されたため、コンタクトホールＣＨをカバーしつつ格子状に形成された隔壁を具備した構成と比較して、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する薄膜、特に有機層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥの剥離を抑制することが可能となる。この効果について、以下に、より具体的に説明する。
格子状に形成された隔壁を具備した構成では、隔壁のエッジ部分や段差の大きな部分に応力が集中しやすく、エッジ部分の薄膜が剥離することがある。特に、有機層ＯＲＧと対向電極ＣＥとの界面の密着力は比較的弱く、対向電極ＣＥが剥離しやすい。応力の原因としては様々考えられるが、特に、有機ＥＬ素子を被覆する保護膜１２０や保護膜１２０の上の樹脂層３００などの熱膨張係数の差や、樹脂層３００が硬化する際の熱収縮によるもの、アレイ基板１００に加わる折り曲げの応力などが考えられる。このような薄膜の剥離は、応力緩和が困難な大型の表示パネル１において特に顕著である。
一方で、上述した第１実施形態においては、格子状の隔壁を除去し、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所を充填部材ＦＬにより平坦化している。これにより、有機層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥが形成される下地の凹凸が小さくなり、応力の集中を緩和することが可能となる。したがって、有機層ＯＲＧや対向電極ＣＥの剥離を抑制することができる。
また、第１実施形態によれば、凹凸の影響による有機層ＯＲＧの途切れや、対向電極ＣＥのひび割れの発生も抑制することができる。
特に、この第１実施形態によれば、画素電極ＰＥの上面ＰＴと充填部材ＦＬの上面ＦＬＴとの段差Ｈ１、もしくは、画素電極ＰＥの上面ＰＴと画素電極ＰＥの下地となる絶縁膜すなわち第２層間絶縁膜１１５の上面１１５Ｔとの段差Ｈ２は、０．２μｍ以下である。なお、画素電極ＰＥの上面ＰＴとは、図示した例では、反射層ＰＥＲに積層された透過層ＰＥＴの上面であり、第２層間絶縁膜１１５の上に積層された透過層ＰＥＴの上面ＰＥＴＴとは異なる。
通常、第２層間絶縁膜１１５の上に隔壁を形成した場合、その高さは数μｍ、例えば２μｍ程度であり、第２層間絶縁膜１１５との段差が極めて大きくなる。これに対して、第１実施形態では、有機層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥが形成される下地の段差は極めて小さく、十分に平坦化されている。
さらに、第１実施形態によれば、画素電極ＰＥの周縁を含む画素電極全体に有機層ＯＲＧが接するとともに、この有機層ＯＲＧの上に対向電極ＣＥが配置されているため、コンタクトホールＣＨの直上の領域を除いて画素電極ＰＥの略全体が発光に寄与する領域となる。このため、画素電極ＰＥの周縁の一部に重なるように配置され有機ＥＬ素子を区画する隔壁を形成した構成と比較して、発光に寄与する領域の面積（あるいは開口率）を向上することが可能となる。
また、第１実施形態によれば、有機層ＯＲＧが第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜でありながら、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の発光色は、互いに異なるように構成されている。このような構成によれば、発光層を塗り分けるための金属性のファインマスクが不要であり、このようなファインマスクを支持するための受けとしての隔壁、あるいは、発光層を塗り分ける際の混色を防止するための隔壁が不要となる。このため、隔壁の高さを考慮する必要がなくなり、アレイ基板１００の表面の段差をより小さくすることが可能となる。
さらに、第１実施形態によれば、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所には、インクジェット方式などで充填部材ＦＬを充填することが可能となり、フォトリソグラフィプロセスを利用して隔壁を形成した構成と比較して、製造時間の短縮、製造工程の簡素化、生産コストの削減などが期待できる。
また、アレイ基板１００に折り曲げの応力が加わるフレキシブルパネルにおいても、隔壁を省略した構成とすることにより、応力の集中が緩和され、薄膜の剥離を抑制することができる。
なお、この第１実施形態においては、スイッチング素子ＳＷと画素電極ＰＥとの間に配置される絶縁膜のうち、第１層間絶縁膜１１４は省略しても良い。この場合、第２層間絶縁膜１１５がスイッチング素子ＳＷと画素電極ＰＥとの間に配置された絶縁膜に相当する。
次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態における表示パネル１についても、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を区画するための隔壁を省略した構成を採用している。このため、各画素電極ＰＥの周縁を含む画素電極全体と有機層ＯＲＧとが接している。しかも、有機層ＯＲＧが第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜であるため、有機層ＯＲＧは、充填部材ＦＬとも接している。以下に、より具体的に説明する。
図４は、第２実施形態における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子ＳＷ及び第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を含む表示パネル１の断面図である。図４に示した例は、図１に示した例と比較して、充填部材ＦＬがコンタクトホールＣＨによって形成された凹所に充填されるとともに、隣接する画素電極ＰＥの間に延在している点で相違している。なお、図１に示した例と同一構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
アレイ基板１００の絶縁基板１０１と第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３との間には、第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第１層間絶縁膜１１４、第２層間絶縁膜１１５、スイッチング素子ＳＷなどが配置されている。これらの第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５には、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄに到達するコンタクトホールＣＨが形成されている。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する各々の画素電極ＰＥは、第２層間絶縁膜１１５の上に配置されている。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の画素電極ＰＥは、コンタクトホールＣＨ内に延在し、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄに電気的に接続されている。
各画素電極ＰＥは、第２層間絶縁膜１１５の上に配置された反射層ＰＥＲ及び反射層ＰＥＲの上に配置された透過層ＰＥＴによって形成されている。各画素電極ＰＥとスイッチング素子ＳＷとが接続される部分については、コンタクトホールＣＨにより凹所が形成されている。
このようなコンタクトホールＣＨによって形成された凹所には、充填部材ＦＬが充填されている。このような充填部材ＦＬは、凹所の画素電極ＰＥの上に充填され、その表面が略平坦化されている。さらに、充填部材ＦＬは、隣接する画素電極ＰＥの間の第２層間絶縁膜１１５の上にも延在している。つまり、充填部材ＦＬは、第２層間絶縁膜１１５に接している。このように、隣接する画素電極ＰＥの間は、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所を含めて充填部材ＦＬによって埋められている。つまり、画素電極ＰＥの間の第２層間絶縁膜１１５は、充填部材ＦＬによって被覆されている。
このような充填部材ＦＬは、第１実施形態と同様に、例えば、各種樹脂材料などの有機化合物からなる絶縁材料によって形成され、その製法としては、例えばフォトリソグラフィプロセスやインクジェット方式などの各種手法を適用可能である。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する有機層ＯＲＧは、各画素電極ＰＥの上に配置されている。この有機層ＯＲＧは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。つまり、有機層ＯＲＧは、各画素電極ＰＥ及び充填部材ＦＬを被覆している。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。この対向電極ＣＥは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在し、有機層ＯＲＧを被覆している。
図５は、図４に示した第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の上面図である。なお、この図においては、有機層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥについては第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の共通層であるため図示を省略し、画素電極ＰＥ及びコンタクトホールＣＨ周辺の構造を図示している。
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、基本的には同一構造であり、Ｘ方向に並んでいる。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の画素電極ＰＥは、互いに離間して配置されている。各画素電極ＰＥは、Ｙ方向に延びた略長方形状の反射層ＰＥＲ及び透過層ＰＥＴを有している。
コンタクトホールＣＨは、図示しないスイッチング素子ＳＷまで貫通している。このコンタクトホールＣＨは、略長方形状の画素電極ＰＥの１つの角部付近に形成されている。コンタクトホールＣＨ及びその周辺においては、反射層ＰＥＲは欠落している。透過層ＰＥＴは、反射層ＰＥＲに重なるとともに、コンタクトホールＣＨ及びその周辺に延在している。コンタクトホールＣＨの略全体は、透過層ＰＥＴによって覆われている。この透過層ＰＥＴは、図示しないスイッチング素子ＳＷに接続されたコンタクト部ＰＥＣを有している。
充填部材ＦＬは、画素電極ＰＥのコンタクト部ＰＥＣの上を含むコンタクトホールＣＨの直上に位置する透過層ＰＥＴの上に配置されるとともに、画素電極ＰＥの間の第２層間絶縁膜１１５の上にも配置されている。１つの画素電極、例えば、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の画素電極ＰＥに着目すると、この画素電極ＰＥは枠状あるいは格子状の充填部材ＦＬによって囲まれている。
図６は、図５に示した第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３をＶＩ−ＶＩ線で切断した構造を示す断面図である。なお、この図においては、説明に必要な主要部のみを図示している。
スイッチング素子のドレイン電極Ｄと画素電極ＰＥとの間には、第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５が積層されている。これらの第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５には、ドレイン電極Ｄまで貫通したコンタクトホールＣＨが形成されている。このコンタクトホールＣＨにより、第１層間絶縁膜１１４の側面１１４Ｓ及び第２層間絶縁膜１１５の側面１１５Ｓが形成されている。
第２層間絶縁膜１１５の上に配置された反射層ＰＥＲは、コンタクトホールＣＨに到達していない。反射層ＰＥＲの上に配置された透過層ＰＥＴは、コンタクトホールＣＨ内に延在し、第１層間絶縁膜１１４の側面１１４Ｓ及び第２層間絶縁膜１１５の側面１１５Ｓをそれぞれ覆うとともに、コンタクトホールＣＨの底部に位置するドレイン電極Ｄにコンタクトしている。
充填部材ＦＬは、コンタクトホールＣＨをカバーしている透過層ＰＥＴの上に配置され、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所に充填されるとともに、第２層間絶縁膜１１５の上面１１５Ｔに延在し、隣接する画素電極ＰＥに接している。充填部材ＦＬの上面ＦＬＴは、略平坦であり、画素電極ＰＥの上面ＰＴ、つまり、反射層ＰＥＲに積層された透過層ＰＥＴの上面と略同一平面を成すように形成されている。
有機層ＯＲＧは、透過層ＰＥＴの上及び充填部材ＦＬの上に配置され、第２層間絶縁膜１１５には接していない。対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。図示したように、コンタクトホールＣＨでは、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間には、有機層ＯＲＧのみならず、充填部材ＦＬが介在している。
このような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
加えて、この第２実施形態によれば、第１実施形態と比較して、有機層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥが形成される下地の凹凸がさらに小さくなる。このため、有機層ＯＲＧや対向電極ＣＥの剥離をより抑制することができる。
特に、この第２実施形態によれば、画素電極ＰＥの上面ＰＴと充填部材ＦＬの上面ＦＬＴとの段差はほとんどなく、０．２μｍ以下であり、その他の部分についてはほとんど段差が形成されない。このため、第２実施形態では、第１実施形態と比較して、有機層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥが形成される下地の段差は極めて小さく、十分に平坦化されている。
なお、この第２実施形態においても、スイッチング素子ＳＷと画素電極ＰＥとの間に配置される絶縁膜のうち、第１層間絶縁膜１１４は省略しても良い。この場合、第２層間絶縁膜１１５がスイッチング素子ＳＷと画素電極ＰＥとの間に配置された絶縁膜に相当する。
次に、本実施形態における有機ＥＬ表示装置について、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの水分による耐久性を比較する実験を行った。
４００ｍｍ×５００ｍｍの長方形状のガラス基板からなるアレイ基板１００の上にスイッチング素子ＳＷ、第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３などを形成した。このアレイ基板１００には、対角寸法が２１型のアクティブエリア１０２が１箇所形成される。なお、スイッチング素子ＳＷは、半導体層としてポリシリコン薄膜を備えた低温ポリシリコンＴＦＴとして構成されている。このようなアレイ基板１００を２０枚準備し、５枚ずつ４つのグループ（すなわち、Ａグループ、Ｂグループ、Ｃグループ、Ｄグループ）に分類した。
続いて、Ａグループ（比較例）、Ｂグループ、及び、Ｄグループの各アレイ基板１００については、第３絶縁膜１１３の上にパッシベーション膜である第１層間絶縁膜１１４を形成し、さらに、この第１層間絶縁膜１１４の上に第２層間絶縁膜１１５を形成した。一方、Ｃグループの各アレイ基板１００については、第３絶縁膜１１３の上には、パッシベーション膜を形成することなく第２層間絶縁膜１１５を形成した。なお、第１層間絶縁膜１１４は無機化合物により３００ｎｍの膜厚に形成し、第２層間絶縁膜１１５は有機化合物により２μｍの膜厚に形成した。
Ａグループ、Ｂグループ、及び、Ｄグループの各アレイ基板１００については、第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５には、スイッチング素子ＳＷまで貫通したコンタクトホールＣＨが形成されている。Ｃグループの各アレイ基板１００については、第２層間絶縁膜１１５には、スイッチング素子ＳＷまで貫通したコンタクトホールＣＨが形成されている。
続いて、Ａ乃至Ｄグループの２０枚の各アレイ基板１００について、第２層間絶縁膜１１５の上に画素電極ＰＥを形成した。画素電極ＰＥは、２層積層構造であり、第２層間絶縁膜１１５の上に反射層ＰＥＲを形成し、この反射層ＰＥＲの上にＩＴＯからなる透過層ＰＥＴを積層した。各透過層ＰＥＴは、コンタクトホールＣＨ内に延在し、スイッチング素子ＳＷと画素電極ＰＥとが電気的に接続されている。
Ａグループ、Ｂグループ、及び、Ｃグループのアレイ基板１００については、反射層ＰＥＲの膜厚は８０ｎｍであり、透過層ＰＥＴの膜厚は５０ｎｍとした。Ｄグループのアレイ基板１００については、反射層ＰＥＲの膜厚は２００ｎｍであり、透過層ＰＥＴの膜厚は１００ｎｍとした。
続いて、比較例であるＡグループの各アレイ基板１００には、画素電極ＰＥの周囲を取り囲むように格子状に厚さ２μｍの隔壁を形成した。この隔壁は、樹脂材料によって形成され、画素電極ＰＥとスイッチング素子ＳＷとが導通する画素電極ＰＥのコンタクト部ＰＥＣを覆っている。Ａグループの各アレイ基板１００における表面の段差、つまり、隔壁の上面と画素電極ＰＥの上面との段差は、２．０μｍ〜２．１μｍであった。
一方、Ｂグループ及びＣグループの各アレイ基板１００については、隔壁を形成することなく、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所に充填部材ＦＬを充填した。この充填部材ＦＬは、インクジェット方式により熱硬化型樹脂を凹所に滴下した後、１５０度の温度で２時間の加熱処理を行い、硬化させることによって形成した（第１実施形態に対応する）。このようにして形成した充填部材ＦＬは、第２層間絶縁膜１１５には接していない。Ｂグループの各アレイ基板１００における表面の段差、つまり、画素電極ＰＥの上面と充填部材ＦＬの上面との段差あるいは画素電極ＰＥの上面と第２層間絶縁膜１１５の上面との段差は、０．１９μｍ〜０．２０μｍであり、Ｃグループの各アレイ基板１００における表面の段差は、０．１８μｍ〜０．１９μｍであった。
Ｄグループの各アレイ基板１００については、隔壁を形成することなく、コンタクトホールＣＨによって形成された凹所及び隣接する画素電極ＰＥの間に充填部材ＦＬを充填した。このような充填部材ＦＬは、インクジェット方式により熱硬化型樹脂を滴下した後、１５０度の温度で２時間の加熱処理を行い、硬化させることによって形成した（第２実施形態に対応する）。Ｄグループの各アレイ基板１００における表面の段差、つまり、画素電極ＰＥの上面と充填部材ＦＬの上面との段差は、０．０７μｍ〜０．０９μｍであった。
続いて、Ａグループの各アレイ基板１００を抵抗加熱方式の有機ＥＬ成膜装置にセットし、画素電極ＰＥの上に有機ＥＬ材料として、ホール輸送層を形成し、このホール輸送層の上に発光層を形成し、発光層の上に電子輸送層を形成し、さらに、電子輸送層の上に電子注入層を形成し、この電子注入層の上にマグネシウム・銀を用いて対向電極ＣＥを形成した。なお、発光層を形成する際には、高精度のメタルマスクを用いて、塗りわけを行い、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１については赤色に発光する赤色発光層を形成し、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２については緑色に発光する赤色発光層を形成し、第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３については青色に発光する赤色発光層を形成した。
一方で、Ｂ乃至Ｄグループの各アレイ基板１００については、それぞれ抵抗加熱方式の有機ＥＬ成膜装置にセットし、画素電極ＰＥの上に有機ＥＬ材料として、ホール輸送層を形成し、このホール輸送層の上に、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が各々形成される領域の全面に亘って赤色に発光する第１ドーパント材料を含む赤色発光層を形成した後、一旦有機ＥＬ成膜装置から取り出し、フォトマスクを介して第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２及び第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３が形成される領域に主波長が３６５ｎｍの紫外光を照射し、これらの領域に形成された赤色発光層に含まれる第１ドーパント材料が発光しないようにした。
その後、Ｂ乃至Ｄグループの各アレイ基板１００のそれぞれを再び有機ＥＬ成膜装置にセットして、赤色発光層の上に、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が各々形成される領域の全面に亘って緑色に発光する第２ドーパント材料を含む緑色発光層を形成した後、一旦有機ＥＬ成膜装置から取り出し、フォトマスクを介して第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３が形成される領域に主波長が３６５ｎｍの紫外光を照射し、この領域に形成された緑色発光層に含まれる第２ドーパント材料が発光しないようにした。
さらに、Ｂ乃至Ｄグループの各アレイ基板１００のそれぞれを再び有機ＥＬ成膜装置にセットして、緑色発光層の上に、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が各々形成される領域の全面に亘って青色に発光する第３ドーパント材料を含む青色発光層を形成した後、青色発光層の上に電子輸送層を形成し、さらに、電子輸送層の上に電子注入層を形成し、その後、この電子注入層の上にマグネシウム・銀を用いて対向電極ＣＥを形成した。
一方、ガラス基板からなる封止基板２００を２０枚用意した。それぞれの封止基板２００の上には、シール材としてディスペンサーを用いて紫外線硬化型樹脂を塗布し、さらに、シール材の内側に樹脂層３００を形成するための熱硬化型樹脂を適量滴下した。これらの封止基板２００は、真空チャンバ内でそれぞれアレイ基板１００に貼りあわせられる。その後、シール材となる紫外線硬化型樹脂に紫外線が照射され、シール材となる紫外線硬化型樹脂を硬化させた後、さらに、オーブンにて１００℃の温度で３時間加熱し、樹脂層３００となる熱硬化型樹脂を硬化させた。
そして、アレイ基板１００と封止基板２００とが貼り合わせられた表示パネル１について、それぞれ信号供給源を実装した。
続いて、Ａ乃至Ｄグループの全ての表示パネル１を点灯し、有機ＥＬ素子を構成する薄膜の剥離の有無を目視にて観察して、剥離が発生したパネル枚数を計数した。この結果を図７に示す。
隔壁を備えたＡグループについては、５枚の表示パネル１のうちのすべてで剥離が発生した。
隔壁を省略したＢ乃至Ｄグループについては、各々５枚の表示パネル１のすべてに剥離は発生しなかった。特に、Ｂ乃至Ｄグループのように、段差が０．２μｍ以下の表示パネルについては、いずれも薄膜の剥離は発生しないことが確認された。
また、ＢグループとＣグループとを比較した際、パッシベーション膜である第１層間絶縁膜１１４の有無にかかわらず、剥離が発生しないことが確認された。さらに、Ｄグループのように、他のグループと比較して厚い画素電極ＰＥを備えた構成であっても、画素電極ＰＥの間を充填部材ＦＬで埋めてしまう構成を適用することにより、剥離が発生しないことが確認された。
このように、アレイ基板１００の表面の段差を小さくすることにより、応力集中による薄膜の剥離を回避することが可能となる。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
本実施形態は、有機ＥＬ装置として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、有機ＥＬ照明や有機ＥＬプリンターヘッドなどにも利用可能である。
１…表示パネル
ＯＬＥＤ１…第１有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ２…第２有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ３…第３有機ＥＬ素子
１０１…絶縁基板
１１１…第１絶縁膜 １１２…第２絶縁膜 １１３…第３絶縁膜
１１４…第１層間絶縁膜 １１５…第２層間絶縁膜 ＣＨ…コンタクトホール
１２０…保護層 ２００…封止基板 ３００…樹脂層
ＳＷ…スイッチング素子
ＰＥ…画素電極 ＰＥＣ…コンタクト部 ＰＥＲ…反射層 ＰＥＴ…透過層
ＯＲＧ…有機層 ＣＥ…対向電極
ＦＬ…充填部材
ＯＬＥＤ１…第１有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ２…第２有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ３…第３有機ＥＬ素子
１０１…絶縁基板
１１１…第１絶縁膜 １１２…第２絶縁膜 １１３…第３絶縁膜
１１４…第１層間絶縁膜 １１５…第２層間絶縁膜 ＣＨ…コンタクトホール
１２０…保護層 ２００…封止基板 ３００…樹脂層
ＳＷ…スイッチング素子
ＰＥ…画素電極 ＰＥＣ…コンタクト部 ＰＥＲ…反射層 ＰＥＴ…透過層
ＯＲＧ…有機層 ＣＥ…対向電極
ＦＬ…充填部材
Claims (2)
- 絶縁基板と、
前記絶縁基板の上方にそれぞれ配置された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の上方に配置され、前記第１スイッチング素子に到達するとともに第１凹所を形成する第１コンタクトホール及び前記第２スイッチング素子に到達するとともに第２凹所を形成する第２コンタクトホールが形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜の上に配置され、第１上面と、前記第１コンタクトホールに延在し前記第１スイッチング素子に電気的に接続された第１コンタクト部と、を有する第１画素電極と、
前記絶縁膜の上において前記第１画素電極から離間して配置され、第２上面と、前記第２コンタクトホールに延在し前記第２スイッチング素子に電気的に接続された第２コンタクト部と、を有する第２画素電極と、
前記第１凹所の前記第１コンタクト部の上及び前記第２凹所の前記第２コンタクト部の上にそれぞれ充填され、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間であって且つ前記絶縁膜の上に配置され、絶縁材料によって形成された充填部材と、
前記第１画素電極の上、前記第２画素電極の上、及び、前記充填部材の上にそれぞれ延在した連続膜であり、前記第１画素電極上と前記第２画素電極上とで発光色が異なる有機層と、
前記有機層の上に配置された対向電極と、
を備え、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間に位置する前記充填部材の上面は、前記第１上面及び前記第２上面と同一平面を成すように形成されたことを特徴とする有機ＥＬ装置。 - 前記第１画素電極は、前記第１コンタクトホールにおいて欠落した第１反射層と、前記第１反射層に重なり前記第１コンタクトホールに延在した第１透過層との２層構造であり、
前記第２画素電極は、前記第２コンタクトホールにおいて欠落した第２反射層と、前記第２反射層に重なり前記第２コンタクトホールに延在した第２透過層との２層構造であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
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