アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置およびその製造方法
【課題】トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、透光性電極７のシート抵抗を低減させるためにシャドーマスクパターニングにより形成される補助電極８の膜剥がれを防止する。
【解決手段】、透光性電極７の有機発光層６側の面と接し、しかも周側部が有機発光層６の一部の層で覆われた補助電極８とする。
【解決手段】、透光性電極７の有機発光層６側の面と接し、しかも周側部が有機発光層６の一部の層で覆われた補助電極８とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。さらに詳しくはトップエミッション型有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子とは、陰極と陽極との間に流れる電流によって、両電極間にある有機化合物が発光する素子のことである。この有機ＥＬ素子は、自発光性であるために視認性が高いと同時に、薄型軽量化が可能であるため、特にモバイル用アクティブマトリクス型表示装置への応用展開が進められている。
【０００３】
有機ＥＬ素子には、基板下面側から発光表示を行うボトムエミッション型と、基板上面側から発光表示を行うトップエミッション型がある。
【０００４】
図４に、トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の断面構造の一例を示す。
【０００５】
図４中、１は基板、２はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、３は平坦化膜、４は画素分離膜、５は画素電極、６は有機発光層、７は透光性電極である。この図４に示されるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、透光性電極７を介して、基板１の上面側より発光表示を行うものとなっている。
【０００６】
上記トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、ボトムエミッション型素子を用いた表示装置に比して、画素の開口率向上が可能であり、より発光効率の高い表示装置の実現が可能である。
【０００７】
一方で、トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いた表示装置では、光の取り出し側に透光性電極７を用いることが必要になる。この透光性電極７の材料としては、金属膜より比抵抗の高いＩＴＯ等の透明導電膜を用いる必要がある。このため、透光性電極７のシート抵抗が上昇するという課題がある。
【０００８】
上記課題を解決するため、比抵抗の小さい金属膜を微細パターニングして、透光性電極７上または透光性電極７と有機発光層６の間に、画素分離膜４の位置に対応させて、補助電極として形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８１４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、補助電極のパターニング手法としては、水分により容易に劣化する有機ＥＬ素子の特性上、フォトリソパターニング法の適用は困難である。通常、シャドーマスクを利用した蒸着またはスパッタ等のドライプロセス（シャドーマスクパターニング）が適用される。シャドーマスクパターニングの場合、マスクエッジのシャドー効果により、得られる補助電極パターンの断面形状は、周側面が、補助電極パターンを形成する金属膜の堆積方向に傾斜した形状となる。
【００１１】
上記断面形状の補助電極を有する有機ＥＬ表示装置を長期間使用した場合、熱応力、平坦化膜や画素分離膜に残留する水分、あるいは、封止キャップの接着剤を通して浸入する微量の水分の影響で、補助電極の周側縁部で膜剥がれを生じやすくなる。補助電極の周側縁部で膜剥がれを生じると、透光性電極内で電圧勾配が生じ、表示面の各有機ＥＬ素子に印加される電圧が不均一になり、発光ムラが生じる等、表示性能が劣化するという問題を生じる。
【００１２】
本発明は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、透光性電極のシート抵抗を低減させるためにシャドーマスクパターニングにより形成される補助電極の膜剥がれを防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とを有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、
前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成された補助電極が、前記透光性電極の前記有機発光層側の面と接し、しかも周側部が前記有機発光層の一部の層で覆われていることを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を提供するものである。
【００１４】
また、本発明は、複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とをそれぞれ形成する工程を有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記画素電極および画素分離膜を形成した後に、
前記有機発光層の一部の層を除く他の層を形成する第一有機発光層形成工程と、
前記補助電極を、前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成する補助電極形成工程と、
前記有機発光層の残された一部の層を、前記補助電極の周側部を覆い、しかも前記補助電極の上面の一部または全部を露出させて、シャドーマスクパターニングにより形成する第二有機発光層形成工程と、
前記透光性電極を、前記露出した補助電極の上面と接した状態で形成する透光性電極形成工程と、
を順次行うことを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供するものでもある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、補助電極の周側部が、透光性電極と有機発光層の一部の層の両者で覆われていることにより、周側縁部での膜剥がれが抑制されると共に、確実に有機発光層と透光性電極間の接続が維持される。このため、補助電極の膜剥がれによる表示性能の低下を長期間防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
まず、本発明の第１の例を図１に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第１の例を示す断面模式図である。
【００１８】
図１中、１は基板、２はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、３は平坦化膜、４は画素電極、５は画素分離膜、６は有機発光層、７は透光性電極、８は補助電極である。また、９は封止キャップ、１０は乾燥剤、１１は接着剤である。
【００１９】
図１に示されるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、複数の画素電極４と、画素電極４間に形成された画素分離膜５と、複数の画素電極４および画素分離膜５の上方を覆う透光性電極７とを備えている。また、前記画素電極４と透光性電極７の間には、積層された複数の層からなる有機発光層６を有している。
【００２０】
さらに説明すると、基板１上に形成された複数のＴＦＴ２上を覆って、層間絶縁層でもある平坦化膜３が形成されており、この平坦化膜３上に、コンタクトホールを介してそれぞれ対応するＴＦＴ２に接続された複数の画素電極４が形成されている。平坦化膜３は、通常、アクリル樹脂等の合成樹脂で形成することができる。また、画素電極４は、通常、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔまたはこれらの合金等で形成することができる。なお、駆動のための電力線およびデータ線は図面上省略されている。
【００２１】
画素電極４間上には、画素分離膜５が形成されており、画素電極４および画素分離膜５上を覆って有機発光層６が形成されている。有機発光層６は、種々の層構成のものがあるが、本発明における有機発光層６としては、発光源となる発光層６ｂを含む複数の層（有機材料層）で構成されたものが用いられる。本例の有機発光層６は、画素電極５側から、正孔輸送層６ａ、発光層６ｂ、電子輸送層６ｃ、電子注入層６ｄが順次積層された構成となっている。
【００２２】
本例においては、電子輸送層６ｃ上の、画素分離膜４上に対応する位置に、補助電極８が、シャドーマスクを用いた加熱蒸着、ＥＢ蒸着、スパッタリング等のドライプロセスであるシャドーマスクパターニングにより形成されている。この補助電極８の材料は、必要な電気的特性を有する材料であれば特に限定なく使用可能である。一例として、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｒ等から選ばれる１種あるいは２種以上の金属を含む合金が挙げられる。また、補助電極８には、必要に応じてコンタクトメタル層を積層してもよい。
【００２３】
補助電極８は、周側部が有機発光層６の一部の層で覆われているものとなっている。この補助電極８の周側部を覆う有機発光層６の一部の層は、発光に影響を与えないよう、発光層６ｂより透光性電極７側に積層された層とすることが好ましい。本例における補助電極８は、上面の中央部を露出させて、上面周縁部と周側部が、透光性電極７に隣接していると共に電子輸送層６ｃ上に設けられた電子注入層６ｄによって覆われている。電子注入層６は、シャドーマスクパターニングによって形成することができる。また、電子注入層６および補助電極８上には、上記露出した補助電極８の上面中央部と接して透光性電極７が設けられている。透光性電極７としては、インジウム、スズ、亜鉛、タングステンから選ばれる１種あるいは２種以上の元素を含む金属酸化物を用いることができる。
【００２４】
本例のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の場合、補助電極８の上面周縁部と周側部とが電子注入層６ｄと透光性電極７の両者で覆われて保護される。前記補助電極８上面の露出部分は、透光性電極７とのコンタクトをとるためのもので、補助電極８の上面の一部または全部を露出させて、この露出した補助電極８の上面と透光性電極７とを直接接触させれば足る。しかし、本例のように、補助電極８の上面の中央部を露出させて、上面周縁部と周側部を有機発光層６の一部の層（本例では電子注入層６ｄ）で覆うようにすることが好ましい。このように構成すると、補助電極８と透光性電極７のコンタクト部の周囲を有機発光層６の一部の層で囲んで保護することができる。
【００２５】
次に、上記本発明の第１の例に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する。
【００２６】
上記アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、画素電極４と、画素分離膜５と、透光性電極７と、有機発光層６とをそれぞれ形成する工程を有する製造方法において、次の各工程を順次行うことで製造することができる。
【００２７】
ＴＦＴ２を有する駆動回路を含む画素電極４および画素分離膜５を形成した後に、まず有機発光層６の一部の層を除く他の層を形成する第一有機発光層形成工程を施す。第１の例に係る装置の製造では、電子注入層６ｄを除いて、正孔輸送層６ａ、発光層６ｂおよび電子輸送層６ｃを順次形成する。
【００２８】
次に、補助電極８を、画素分離膜５上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成する補助電極形成工程を施す。
【００２９】
上記補助電極形成工程の後、有機発光層６の残された一部の層を、補助電極８の周側部を覆い、しかも補助電極８の上面の一部または全部を露出させて、シャドーマスクパターニングにより形成する第二有機発光層形成工程を施す。第１の例に係る装置の製造では、電子注入層６ｄを、補助電極８の上面の中央部を露出させて、上面周縁部と周側部を覆って形成する。
【００３０】
さらに、上記第二有機発光層形成工程の後、透光性電極７を露出した補助電極８の上面と接した状態で形成する透光性電極形成工程を施す。第１の例に係る装置の製造では、上記露出した補助電極８の上面中央部と接して透光性電極７を形成する。
【００３１】
以上の手順により、本発明の第１の例に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を容易に製造することができる。
【００３２】
次に、本発明の第２の例を図１に基づいて説明する。
【００３３】
図２は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第２の例を示す断面模式図である。また、図２において図１と同じ符号は同様の部材を示す。
【００３４】
本例は、補助電極８の周側部を覆う有機発光層６の一部の層が、透光性電極７に隣接して設けられた電子注入層６ｄと、さらに該電子注入層６ｄに隣接して設けられた電子輸送層で６ｃとなっている点以外は前述の第１の例と同様である。
【００３５】
本例の場合、さらに電子輸送層６ｃでも保護することができるので、補助電極８の膜剥がれ防止と、有機発光層６と透光性電極７間の接続維持が一層確実となる。
【００３６】
第２の例に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造に際しては、第一有機発光層形成工程で、有機発光層６の一部の層を除く他の層として、正孔輸送層６ａおよび発光層６ｂを形成する。この第一有機発光層形成工程の後、補助電極形成工程を施して、発光層６ｂ上に補助電極８を形成する。そして、第二有機発光層形成工程において、有機発光層６の残された有機発光層６の一部の層として、電子輸送層６ｃと電子注入層６ｄを順次シャドーマスクパターニングで積層形成する。その後、透光性電極形成工程を施すことで、第２の例に係る装置を容易に製造することができる。また、第二有機発光層形成工程を、電子輸送層６ｃと電子注入層６ｄを順次同じシャドーマスクを用いて形成する工程とすると、両者の形成を効率的に行うことができる。
【００３７】
本発明の第１の例および第２の例のいずれにおいても、電子注入層６ｄを、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有する材料で形成することが好ましい。電子注入層６ｄを、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有する材料で形成することで、電子注入層６ｄに吸湿性を持たせることができ、水分による補助電極８の膜剥がれ防止を一層確実にすることができる。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
図１に示す構造のＲ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青）３色からなる表示装置を以下に示す方法で作成した。
【００３９】
支持体としてのガラス製の基板１上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ２を有する駆動回路形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜３を形成した。
【００４０】
この上に、銀合金（Ａｇ・Ｃｕ・Ｎｄ）を約１００ｍｎｍの厚みでスパッタリング法にて形成した後、ポジレジスト（ＯＦＰＲ−ＰＲ８ 東京応化社製）を用い、フォトリソの手法を用いることで、画素電極４を形成した。
【００４１】
さらに、アクリル樹脂により画素分離膜５を形成した。
【００４２】
これをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥した。
【００４３】
さらに、ＵＶ／オゾン洗浄してから以下の手順で有機化合物を真空蒸着により成膜を行った。
【００４４】
始めに、共通の正孔輸送層６ａとして下記構造式で示される化合物［Ｉ］を、１５ｎｍの厚さですべての発光画素に成膜した。この際の真空度は１×１０-4Ｐａ、蒸着レートは、０．２ｎｍ／ｓｅｃである。
【００４５】
【化１】
【００４６】
次に、シャドーマスクを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光層６ｂを成膜した。
【００４７】
Ｒの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを共蒸着（重量比９９：１）して３０ｎｍの層とした。
【００４８】
Ｇの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６を共蒸着（重量比９９：１）して４２ｎｍの層とした。
【００４９】
Ｂの発光層６ｂは、ホストとして下記に示す［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］を共蒸着（重量比８０：２０）して１０ｎｍの層とした。
【００５０】
蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００５１】
【化２】
【００５２】
【化３】
【００５３】
さらに共通の電子輸送層６ｃとして、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００５４】
次に、シャドーマスクを用いてＡｌを蒸着パターニングすることにより、補助電極８を画素分離膜５上に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は１．０ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００５５】
さらに、共通の電子注入層６ｄとして、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3を共蒸着（重量比９０：１０）して４０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は３×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００５６】
この際、電子注入層６ｄは、補助電極８の上面周縁部と周側部に対し重なりが生じるよう、マスクパターニングを行った。
【００５７】
そして、透光性電極７として、ＩＺＯ膜をスパッタリング法にて６０ｎｍ形成した。
【００５８】
引き続いて、有機ＥＬ表示装置の非発光領域に相当する部位に、乾燥剤（酸化カルシウム）１１を形成した封止ガラスキャップ９を接着剤（アラルダイト、日本チバガイギー社製）１０を用い、基板１に貼り付け、素子全体を被覆保護し、有機ＥＬ表示装置を得た。
【００５９】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置に、ヒートサイクル試験（−３０℃×３０分＋６０℃３０分、１００サイクル）および高温高湿耐久試験（８０℃×３０％湿度 １０００時間）を行った。補助電極膜８に膜剥がれは発生せず、ムラ等の表示品位の劣化は生じなかった。
【００６０】
（実施例２）
図２に示す構造のＲ，Ｇ，Ｂ３色からなる表示装置を以下に示す方法で作成した。
【００６１】
支持体としてのガラス製の基板１上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ２を有する駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜３を形成した。
【００６２】
この上に、銀合金（ＡｇＣｕＮｄ）を約１００ｎｍの厚みでスパッタリング法にて形成した後、ポジレジスト（ＯＦＰＲ−ＰＲ８ 東京応化社製）を用い、フォトリソの手法を用いることで、画素電極４を形成した。
【００６３】
さらに、アクリル樹脂により画素分離膜５を形成した。
【００６４】
これをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥した。
【００６５】
さらに、ＵＶ／オゾン洗浄してから以下の手順で有機化合物を真空蒸着により成膜を行った。
【００６６】
始めに、共通の正孔輸送層６ａとして、化合物［Ｉ］を、１５ｎｍの厚さですべての発光画素に成膜した。この際の真空度は１×１０-4Ｐａ、蒸着レートは０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００６７】
次に、シャドーマスクを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光層６ｂを成膜した。
【００６８】
Ｒの発光層は、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを共蒸着（重量比９９：１）して３０ｎｍの層とした。
【００６９】
Ｇの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６を共蒸着（重量比９９：１）して４２ｎｍの層とした。
【００７０】
Ｂの発光層６ｂは、ホストとして化合物［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］を共蒸着（重量比８０：２０）して１０ｎｍの層とした。
【００７１】
蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００７２】
さらに、シャドーマスクを用いてＡｌを蒸着パターニングすることにより、補助電極８を画素分離膜５上に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は１．０ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００７３】
次に共通の電子輸送層６ｃとして、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃｃとした。
【００７４】
引き続いて、共通の電子注入層６ｄとして、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3を共蒸着（重量比９０：１０）して４０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は３×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃｃとした。
【００７５】
この際、電子輸送層６ｃと電子注入層６ｄは、同一マスクを用いて、補助電極８の上面周縁部と周側部に対し重なりが生じるよう、マスクパターニングを行った。
【００７６】
そして、透光性電極７として、ＩＺＯ膜をスパッタリング法にて６０ｎｍ形成した。
【００７７】
引き続いて、有機ＥＬ表示装置の非発光領域に相当する部位に、乾燥剤（酸化カルシウム）１１を形成した封止ガラスキャップ９を接着剤（アラルダイト、日本チバガイギー社製）１０を用い、基板１に貼り付け、素子全体を被覆保護し、有機ＥＬ表示装置を得た。
【００７８】
このようにして得られた有機ＥＬ素子表示装置に、ヒートサイクル試験（−３０℃×３０分＋６０℃３０分、１００サイクル）および高温高湿耐久試験（８０℃×３０％湿度 １０００時間）を行った。補助電極膜８に膜剥がれは発生せず、ムラ等の表示品位の劣化は生じなかった。
【００７９】
（比較例）
図３に示す構造のＲ，Ｇ，Ｂ３色からなる表示装置を以下に示す方法で作成した。
【００８０】
支持体としてのガラス製の基板１上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ２を有する駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜３を形成した。
【００８１】
この上に、銀合金（Ａｇ・Ｃｕ・Ｎｄ）を約１００ｎｍの厚みでスパッタリング法にて形成した後、ポジレジスト（ＯＦＰＲ−ＰＲ８ 東京応化社製）を用い、フォトリソの手法を用いることで、画素電極４を形成した。
【００８２】
さらに、アクリル樹脂により画素分離膜５を形成した。
【００８３】
これをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥した。
【００８４】
さらに、ＵＶ／オゾン洗浄してから以下の手順で有機化合物を真空蒸着により成膜を行った。
【００８５】
始めに、共通の正孔輸送層６ａとして、化合物［Ｉ］を、１５ｎｍの厚さですべての発光画素に成膜した。この際の真空度は１×１０-4Ｐａ、蒸着レートは０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００８６】
次に、シャドーマスクを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光層６ｂを成膜した。
【００８７】
Ｒの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを共蒸着（重量比９９：１）して３０ｎｍの層とした。
【００８８】
Ｇの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６を共蒸着（重量比９９：１）して４２ｎｍの層とした。
【００８９】
Ｂの発光層６ｂは、ホストとして化合物［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］を共蒸着（重量比８０：２０）して１０ｎｍの層とした。
【００９０】
蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００９１】
次に共通の電子輸送層６ｃとして、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００９２】
引き続いて、共通の電子注入層６ｄとして、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3を共蒸着（重量比９０：１０）して４０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は３×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００９３】
そして、透光性電極７としてＩＺＯ膜をスパッタリング法にて６０ｎｍ形成した。
【００９４】
さらに、シャドーマスクを用いてＡｌを蒸着パターニングすることにより、補助電極８を画素分離膜５上に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は１．０ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００９５】
引き続いて、有機ＥＬ表示装置の非発光領域に相当する部位に、乾燥剤（酸化カルシウム）１１を形成した封止ガラスキャップ９を接着剤（アラルダイト、日本チバガイギー社製）１０を用い、基板１に貼り付け、素子全体を被覆保護し、有機ＥＬ表示装置を得た。
【００９６】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置に、ヒートサイクル試験（−３０℃×３０分＋６０℃３０分、１００サイクル）および高温高湿耐久試験（８０℃×３０％湿度 １０００時間）を行った。補助電極膜８の周縁部の一部に膜剥がれが生じ、発光ムラが生じた。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第１の例を示す断面模式図である。
【図２】本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第２の例を示す断面模式図である。
【図３】比較例で作成したアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を示す断面模式図である。
【図４】一般的なアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の一例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 基板
２ ＴＦＴ
３ 平坦化膜
４ 画素電極
５ 画素分離膜
６ 有機発光層
６ａ 正孔輸送層
６ｂ 発光層
６ｃ 電子輸送層
６ｄ 電子注入層
７ 透光性電極
８ 補助電極
９ 封止キャップ
１０ 接着剤
１１ 乾燥剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。さらに詳しくはトップエミッション型有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子とは、陰極と陽極との間に流れる電流によって、両電極間にある有機化合物が発光する素子のことである。この有機ＥＬ素子は、自発光性であるために視認性が高いと同時に、薄型軽量化が可能であるため、特にモバイル用アクティブマトリクス型表示装置への応用展開が進められている。
【０００３】
有機ＥＬ素子には、基板下面側から発光表示を行うボトムエミッション型と、基板上面側から発光表示を行うトップエミッション型がある。
【０００４】
図４に、トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の断面構造の一例を示す。
【０００５】
図４中、１は基板、２はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、３は平坦化膜、４は画素分離膜、５は画素電極、６は有機発光層、７は透光性電極である。この図４に示されるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、透光性電極７を介して、基板１の上面側より発光表示を行うものとなっている。
【０００６】
上記トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、ボトムエミッション型素子を用いた表示装置に比して、画素の開口率向上が可能であり、より発光効率の高い表示装置の実現が可能である。
【０００７】
一方で、トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いた表示装置では、光の取り出し側に透光性電極７を用いることが必要になる。この透光性電極７の材料としては、金属膜より比抵抗の高いＩＴＯ等の透明導電膜を用いる必要がある。このため、透光性電極７のシート抵抗が上昇するという課題がある。
【０００８】
上記課題を解決するため、比抵抗の小さい金属膜を微細パターニングして、透光性電極７上または透光性電極７と有機発光層６の間に、画素分離膜４の位置に対応させて、補助電極として形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８１４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、補助電極のパターニング手法としては、水分により容易に劣化する有機ＥＬ素子の特性上、フォトリソパターニング法の適用は困難である。通常、シャドーマスクを利用した蒸着またはスパッタ等のドライプロセス（シャドーマスクパターニング）が適用される。シャドーマスクパターニングの場合、マスクエッジのシャドー効果により、得られる補助電極パターンの断面形状は、周側面が、補助電極パターンを形成する金属膜の堆積方向に傾斜した形状となる。
【００１１】
上記断面形状の補助電極を有する有機ＥＬ表示装置を長期間使用した場合、熱応力、平坦化膜や画素分離膜に残留する水分、あるいは、封止キャップの接着剤を通して浸入する微量の水分の影響で、補助電極の周側縁部で膜剥がれを生じやすくなる。補助電極の周側縁部で膜剥がれを生じると、透光性電極内で電圧勾配が生じ、表示面の各有機ＥＬ素子に印加される電圧が不均一になり、発光ムラが生じる等、表示性能が劣化するという問題を生じる。
【００１２】
本発明は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、透光性電極のシート抵抗を低減させるためにシャドーマスクパターニングにより形成される補助電極の膜剥がれを防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とを有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、
前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成された補助電極が、前記透光性電極の前記有機発光層側の面と接し、しかも周側部が前記有機発光層の一部の層で覆われていることを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を提供するものである。
【００１４】
また、本発明は、複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とをそれぞれ形成する工程を有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記画素電極および画素分離膜を形成した後に、
前記有機発光層の一部の層を除く他の層を形成する第一有機発光層形成工程と、
前記補助電極を、前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成する補助電極形成工程と、
前記有機発光層の残された一部の層を、前記補助電極の周側部を覆い、しかも前記補助電極の上面の一部または全部を露出させて、シャドーマスクパターニングにより形成する第二有機発光層形成工程と、
前記透光性電極を、前記露出した補助電極の上面と接した状態で形成する透光性電極形成工程と、
を順次行うことを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供するものでもある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、補助電極の周側部が、透光性電極と有機発光層の一部の層の両者で覆われていることにより、周側縁部での膜剥がれが抑制されると共に、確実に有機発光層と透光性電極間の接続が維持される。このため、補助電極の膜剥がれによる表示性能の低下を長期間防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
まず、本発明の第１の例を図１に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第１の例を示す断面模式図である。
【００１８】
図１中、１は基板、２はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、３は平坦化膜、４は画素電極、５は画素分離膜、６は有機発光層、７は透光性電極、８は補助電極である。また、９は封止キャップ、１０は乾燥剤、１１は接着剤である。
【００１９】
図１に示されるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、複数の画素電極４と、画素電極４間に形成された画素分離膜５と、複数の画素電極４および画素分離膜５の上方を覆う透光性電極７とを備えている。また、前記画素電極４と透光性電極７の間には、積層された複数の層からなる有機発光層６を有している。
【００２０】
さらに説明すると、基板１上に形成された複数のＴＦＴ２上を覆って、層間絶縁層でもある平坦化膜３が形成されており、この平坦化膜３上に、コンタクトホールを介してそれぞれ対応するＴＦＴ２に接続された複数の画素電極４が形成されている。平坦化膜３は、通常、アクリル樹脂等の合成樹脂で形成することができる。また、画素電極４は、通常、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔまたはこれらの合金等で形成することができる。なお、駆動のための電力線およびデータ線は図面上省略されている。
【００２１】
画素電極４間上には、画素分離膜５が形成されており、画素電極４および画素分離膜５上を覆って有機発光層６が形成されている。有機発光層６は、種々の層構成のものがあるが、本発明における有機発光層６としては、発光源となる発光層６ｂを含む複数の層（有機材料層）で構成されたものが用いられる。本例の有機発光層６は、画素電極５側から、正孔輸送層６ａ、発光層６ｂ、電子輸送層６ｃ、電子注入層６ｄが順次積層された構成となっている。
【００２２】
本例においては、電子輸送層６ｃ上の、画素分離膜４上に対応する位置に、補助電極８が、シャドーマスクを用いた加熱蒸着、ＥＢ蒸着、スパッタリング等のドライプロセスであるシャドーマスクパターニングにより形成されている。この補助電極８の材料は、必要な電気的特性を有する材料であれば特に限定なく使用可能である。一例として、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｒ等から選ばれる１種あるいは２種以上の金属を含む合金が挙げられる。また、補助電極８には、必要に応じてコンタクトメタル層を積層してもよい。
【００２３】
補助電極８は、周側部が有機発光層６の一部の層で覆われているものとなっている。この補助電極８の周側部を覆う有機発光層６の一部の層は、発光に影響を与えないよう、発光層６ｂより透光性電極７側に積層された層とすることが好ましい。本例における補助電極８は、上面の中央部を露出させて、上面周縁部と周側部が、透光性電極７に隣接していると共に電子輸送層６ｃ上に設けられた電子注入層６ｄによって覆われている。電子注入層６は、シャドーマスクパターニングによって形成することができる。また、電子注入層６および補助電極８上には、上記露出した補助電極８の上面中央部と接して透光性電極７が設けられている。透光性電極７としては、インジウム、スズ、亜鉛、タングステンから選ばれる１種あるいは２種以上の元素を含む金属酸化物を用いることができる。
【００２４】
本例のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の場合、補助電極８の上面周縁部と周側部とが電子注入層６ｄと透光性電極７の両者で覆われて保護される。前記補助電極８上面の露出部分は、透光性電極７とのコンタクトをとるためのもので、補助電極８の上面の一部または全部を露出させて、この露出した補助電極８の上面と透光性電極７とを直接接触させれば足る。しかし、本例のように、補助電極８の上面の中央部を露出させて、上面周縁部と周側部を有機発光層６の一部の層（本例では電子注入層６ｄ）で覆うようにすることが好ましい。このように構成すると、補助電極８と透光性電極７のコンタクト部の周囲を有機発光層６の一部の層で囲んで保護することができる。
【００２５】
次に、上記本発明の第１の例に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する。
【００２６】
上記アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、画素電極４と、画素分離膜５と、透光性電極７と、有機発光層６とをそれぞれ形成する工程を有する製造方法において、次の各工程を順次行うことで製造することができる。
【００２７】
ＴＦＴ２を有する駆動回路を含む画素電極４および画素分離膜５を形成した後に、まず有機発光層６の一部の層を除く他の層を形成する第一有機発光層形成工程を施す。第１の例に係る装置の製造では、電子注入層６ｄを除いて、正孔輸送層６ａ、発光層６ｂおよび電子輸送層６ｃを順次形成する。
【００２８】
次に、補助電極８を、画素分離膜５上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成する補助電極形成工程を施す。
【００２９】
上記補助電極形成工程の後、有機発光層６の残された一部の層を、補助電極８の周側部を覆い、しかも補助電極８の上面の一部または全部を露出させて、シャドーマスクパターニングにより形成する第二有機発光層形成工程を施す。第１の例に係る装置の製造では、電子注入層６ｄを、補助電極８の上面の中央部を露出させて、上面周縁部と周側部を覆って形成する。
【００３０】
さらに、上記第二有機発光層形成工程の後、透光性電極７を露出した補助電極８の上面と接した状態で形成する透光性電極形成工程を施す。第１の例に係る装置の製造では、上記露出した補助電極８の上面中央部と接して透光性電極７を形成する。
【００３１】
以上の手順により、本発明の第１の例に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を容易に製造することができる。
【００３２】
次に、本発明の第２の例を図１に基づいて説明する。
【００３３】
図２は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第２の例を示す断面模式図である。また、図２において図１と同じ符号は同様の部材を示す。
【００３４】
本例は、補助電極８の周側部を覆う有機発光層６の一部の層が、透光性電極７に隣接して設けられた電子注入層６ｄと、さらに該電子注入層６ｄに隣接して設けられた電子輸送層で６ｃとなっている点以外は前述の第１の例と同様である。
【００３５】
本例の場合、さらに電子輸送層６ｃでも保護することができるので、補助電極８の膜剥がれ防止と、有機発光層６と透光性電極７間の接続維持が一層確実となる。
【００３６】
第２の例に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造に際しては、第一有機発光層形成工程で、有機発光層６の一部の層を除く他の層として、正孔輸送層６ａおよび発光層６ｂを形成する。この第一有機発光層形成工程の後、補助電極形成工程を施して、発光層６ｂ上に補助電極８を形成する。そして、第二有機発光層形成工程において、有機発光層６の残された有機発光層６の一部の層として、電子輸送層６ｃと電子注入層６ｄを順次シャドーマスクパターニングで積層形成する。その後、透光性電極形成工程を施すことで、第２の例に係る装置を容易に製造することができる。また、第二有機発光層形成工程を、電子輸送層６ｃと電子注入層６ｄを順次同じシャドーマスクを用いて形成する工程とすると、両者の形成を効率的に行うことができる。
【００３７】
本発明の第１の例および第２の例のいずれにおいても、電子注入層６ｄを、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有する材料で形成することが好ましい。電子注入層６ｄを、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有する材料で形成することで、電子注入層６ｄに吸湿性を持たせることができ、水分による補助電極８の膜剥がれ防止を一層確実にすることができる。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
図１に示す構造のＲ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青）３色からなる表示装置を以下に示す方法で作成した。
【００３９】
支持体としてのガラス製の基板１上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ２を有する駆動回路形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜３を形成した。
【００４０】
この上に、銀合金（Ａｇ・Ｃｕ・Ｎｄ）を約１００ｍｎｍの厚みでスパッタリング法にて形成した後、ポジレジスト（ＯＦＰＲ−ＰＲ８ 東京応化社製）を用い、フォトリソの手法を用いることで、画素電極４を形成した。
【００４１】
さらに、アクリル樹脂により画素分離膜５を形成した。
【００４２】
これをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥した。
【００４３】
さらに、ＵＶ／オゾン洗浄してから以下の手順で有機化合物を真空蒸着により成膜を行った。
【００４４】
始めに、共通の正孔輸送層６ａとして下記構造式で示される化合物［Ｉ］を、１５ｎｍの厚さですべての発光画素に成膜した。この際の真空度は１×１０-4Ｐａ、蒸着レートは、０．２ｎｍ／ｓｅｃである。
【００４５】
【化１】
【００４６】
次に、シャドーマスクを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光層６ｂを成膜した。
【００４７】
Ｒの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを共蒸着（重量比９９：１）して３０ｎｍの層とした。
【００４８】
Ｇの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６を共蒸着（重量比９９：１）して４２ｎｍの層とした。
【００４９】
Ｂの発光層６ｂは、ホストとして下記に示す［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］を共蒸着（重量比８０：２０）して１０ｎｍの層とした。
【００５０】
蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００５１】
【化２】
【００５２】
【化３】
【００５３】
さらに共通の電子輸送層６ｃとして、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００５４】
次に、シャドーマスクを用いてＡｌを蒸着パターニングすることにより、補助電極８を画素分離膜５上に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は１．０ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００５５】
さらに、共通の電子注入層６ｄとして、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3を共蒸着（重量比９０：１０）して４０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は３×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００５６】
この際、電子注入層６ｄは、補助電極８の上面周縁部と周側部に対し重なりが生じるよう、マスクパターニングを行った。
【００５７】
そして、透光性電極７として、ＩＺＯ膜をスパッタリング法にて６０ｎｍ形成した。
【００５８】
引き続いて、有機ＥＬ表示装置の非発光領域に相当する部位に、乾燥剤（酸化カルシウム）１１を形成した封止ガラスキャップ９を接着剤（アラルダイト、日本チバガイギー社製）１０を用い、基板１に貼り付け、素子全体を被覆保護し、有機ＥＬ表示装置を得た。
【００５９】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置に、ヒートサイクル試験（−３０℃×３０分＋６０℃３０分、１００サイクル）および高温高湿耐久試験（８０℃×３０％湿度 １０００時間）を行った。補助電極膜８に膜剥がれは発生せず、ムラ等の表示品位の劣化は生じなかった。
【００６０】
（実施例２）
図２に示す構造のＲ，Ｇ，Ｂ３色からなる表示装置を以下に示す方法で作成した。
【００６１】
支持体としてのガラス製の基板１上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ２を有する駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜３を形成した。
【００６２】
この上に、銀合金（ＡｇＣｕＮｄ）を約１００ｎｍの厚みでスパッタリング法にて形成した後、ポジレジスト（ＯＦＰＲ−ＰＲ８ 東京応化社製）を用い、フォトリソの手法を用いることで、画素電極４を形成した。
【００６３】
さらに、アクリル樹脂により画素分離膜５を形成した。
【００６４】
これをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥した。
【００６５】
さらに、ＵＶ／オゾン洗浄してから以下の手順で有機化合物を真空蒸着により成膜を行った。
【００６６】
始めに、共通の正孔輸送層６ａとして、化合物［Ｉ］を、１５ｎｍの厚さですべての発光画素に成膜した。この際の真空度は１×１０-4Ｐａ、蒸着レートは０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００６７】
次に、シャドーマスクを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光層６ｂを成膜した。
【００６８】
Ｒの発光層は、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを共蒸着（重量比９９：１）して３０ｎｍの層とした。
【００６９】
Ｇの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６を共蒸着（重量比９９：１）して４２ｎｍの層とした。
【００７０】
Ｂの発光層６ｂは、ホストとして化合物［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］を共蒸着（重量比８０：２０）して１０ｎｍの層とした。
【００７１】
蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００７２】
さらに、シャドーマスクを用いてＡｌを蒸着パターニングすることにより、補助電極８を画素分離膜５上に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は１．０ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００７３】
次に共通の電子輸送層６ｃとして、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃｃとした。
【００７４】
引き続いて、共通の電子注入層６ｄとして、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3を共蒸着（重量比９０：１０）して４０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は３×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃｃとした。
【００７５】
この際、電子輸送層６ｃと電子注入層６ｄは、同一マスクを用いて、補助電極８の上面周縁部と周側部に対し重なりが生じるよう、マスクパターニングを行った。
【００７６】
そして、透光性電極７として、ＩＺＯ膜をスパッタリング法にて６０ｎｍ形成した。
【００７７】
引き続いて、有機ＥＬ表示装置の非発光領域に相当する部位に、乾燥剤（酸化カルシウム）１１を形成した封止ガラスキャップ９を接着剤（アラルダイト、日本チバガイギー社製）１０を用い、基板１に貼り付け、素子全体を被覆保護し、有機ＥＬ表示装置を得た。
【００７８】
このようにして得られた有機ＥＬ素子表示装置に、ヒートサイクル試験（−３０℃×３０分＋６０℃３０分、１００サイクル）および高温高湿耐久試験（８０℃×３０％湿度 １０００時間）を行った。補助電極膜８に膜剥がれは発生せず、ムラ等の表示品位の劣化は生じなかった。
【００７９】
（比較例）
図３に示す構造のＲ，Ｇ，Ｂ３色からなる表示装置を以下に示す方法で作成した。
【００８０】
支持体としてのガラス製の基板１上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ２を有する駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜３を形成した。
【００８１】
この上に、銀合金（Ａｇ・Ｃｕ・Ｎｄ）を約１００ｎｍの厚みでスパッタリング法にて形成した後、ポジレジスト（ＯＦＰＲ−ＰＲ８ 東京応化社製）を用い、フォトリソの手法を用いることで、画素電極４を形成した。
【００８２】
さらに、アクリル樹脂により画素分離膜５を形成した。
【００８３】
これをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥した。
【００８４】
さらに、ＵＶ／オゾン洗浄してから以下の手順で有機化合物を真空蒸着により成膜を行った。
【００８５】
始めに、共通の正孔輸送層６ａとして、化合物［Ｉ］を、１５ｎｍの厚さですべての発光画素に成膜した。この際の真空度は１×１０-4Ｐａ、蒸着レートは０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００８６】
次に、シャドーマスクを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光層６ｂを成膜した。
【００８７】
Ｒの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを共蒸着（重量比９９：１）して３０ｎｍの層とした。
【００８８】
Ｇの発光層６ｂは、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６を共蒸着（重量比９９：１）して４２ｎｍの層とした。
【００８９】
Ｂの発光層６ｂは、ホストとして化合物［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］を共蒸着（重量比８０：２０）して１０ｎｍの層とした。
【００９０】
蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００９１】
次に共通の電子輸送層６ｃとして、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００９２】
引き続いて、共通の電子注入層６ｄとして、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3を共蒸着（重量比９０：１０）して４０ｎｍの膜厚に形成した。蒸着時の真空度は３×１０-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００９３】
そして、透光性電極７としてＩＺＯ膜をスパッタリング法にて６０ｎｍ形成した。
【００９４】
さらに、シャドーマスクを用いてＡｌを蒸着パターニングすることにより、補助電極８を画素分離膜５上に形成した。蒸着時の真空度は１×１０-4Ｐａ、成膜速度は１．０ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００９５】
引き続いて、有機ＥＬ表示装置の非発光領域に相当する部位に、乾燥剤（酸化カルシウム）１１を形成した封止ガラスキャップ９を接着剤（アラルダイト、日本チバガイギー社製）１０を用い、基板１に貼り付け、素子全体を被覆保護し、有機ＥＬ表示装置を得た。
【００９６】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置に、ヒートサイクル試験（−３０℃×３０分＋６０℃３０分、１００サイクル）および高温高湿耐久試験（８０℃×３０％湿度 １０００時間）を行った。補助電極膜８の周縁部の一部に膜剥がれが生じ、発光ムラが生じた。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第１の例を示す断面模式図である。
【図２】本発明に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の第２の例を示す断面模式図である。
【図３】比較例で作成したアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を示す断面模式図である。
【図４】一般的なアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の一例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 基板
２ ＴＦＴ
３ 平坦化膜
４ 画素電極
５ 画素分離膜
６ 有機発光層
６ａ 正孔輸送層
６ｂ 発光層
６ｃ 電子輸送層
６ｄ 電子注入層
７ 透光性電極
８ 補助電極
９ 封止キャップ
１０ 接着剤
１１ 乾燥剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とを有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、
前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成された補助電極が、前記透光性電極の前記有機発光層側の面と接し、しかも周側部が前記有機発光層の一部の層で覆われていることを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記補助電極の周側部を覆う前記有機発光層の一部の層が、前記透光性電極に隣接して設けられた電子注入層であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記補助電極の周側部を覆う前記有機発光層の一部の層が、前記透光性電極に隣接して設けられた電子注入層と、さらに該電子注入層に隣接して設けられた電子輸送層であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記電子注入層が、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有することを特徴とする請求項２または３に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とをそれぞれ形成する工程を有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記画素電極および画素分離膜を形成した後に、
前記有機発光層の一部の層を除く他の層を形成する第一有機発光層形成工程と、
前記補助電極を、前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成する補助電極形成工程と、
前記有機発光層の残された一部の層を、前記補助電極の周側部を覆い、しかも前記補助電極の上面の一部または全部を露出させて、シャドーマスクパターニングにより形成する第二有機発光層形成工程と、
前記透光性電極を、前記露出した補助電極の上面と接した状態で形成する透光性電極形成工程と、
を順次行うことを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第二有機発光層形成工程が、前記有機発光層の残された一部の層として電子注入層を形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第二有機発光層形成工程が、前記有機発光層の残された一部の層として電子輸送層と電子注入層を、順次同じシャドーマスクを用いて形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記電子注入層を、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有する材料で形成することを特徴とする請求項６または７に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１】
複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とを有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、
前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成された補助電極が、前記透光性電極の前記有機発光層側の面と接し、しかも周側部が前記有機発光層の一部の層で覆われていることを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記補助電極の周側部を覆う前記有機発光層の一部の層が、前記透光性電極に隣接して設けられた電子注入層であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記補助電極の周側部を覆う前記有機発光層の一部の層が、前記透光性電極に隣接して設けられた電子注入層と、さらに該電子注入層に隣接して設けられた電子輸送層であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記電子注入層が、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有することを特徴とする請求項２または３に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
複数の画素電極と、該画素電極の間に形成された画素分離膜と、前記複数の画素電極および該画素分離膜の上方を覆う透光性電極と、前記画素電極と該透光性電極の間に積層された複数の層からなる有機発光層とをそれぞれ形成する工程を有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記画素電極および画素分離膜を形成した後に、
前記有機発光層の一部の層を除く他の層を形成する第一有機発光層形成工程と、
前記補助電極を、前記画素分離膜の上に対応する位置にシャドーマスクパターニングにより形成する補助電極形成工程と、
前記有機発光層の残された一部の層を、前記補助電極の周側部を覆い、しかも前記補助電極の上面の一部または全部を露出させて、シャドーマスクパターニングにより形成する第二有機発光層形成工程と、
前記透光性電極を、前記露出した補助電極の上面と接した状態で形成する透光性電極形成工程と、
を順次行うことを特徴とするアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第二有機発光層形成工程が、前記有機発光層の残された一部の層として電子注入層を形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第二有機発光層形成工程が、前記有機発光層の残された一部の層として電子輸送層と電子注入層を、順次同じシャドーマスクを用いて形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記電子注入層を、アルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を含有する材料で形成することを特徴とする請求項６または７に記載のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１８７６９７（Ｐ２００９−１８７６９７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８６４（Ｐ２００８−２３８６４）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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