有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法
【課題】画素内への過電流の流入を抑止しつつ画素間の輝度バラツキを大幅に低減し、製造プロセスが容易な有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】複数の発光画素９５Ａが配置されている有機ＥＬ表示装置１００であって、基板１０と、基板１０上に形成された第１電極２０と、第１電極２０と電気絶縁されて形成された補助配線３０と、第１電極２０上に形成された発光部９５と、少なくとも発光部９５の上面に形成された第２電極９０と、第２電極９０と補助配線３０の上面の少なくとも一部とを電気的に接続する接続部とを備え、発光部９５は発光物質を含む発光層７０と正孔輸送層６０とを有する多層構造であり、接続部は正孔輸送層６０と、正孔輸送層６０に接して形成され仕事関数が正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さい金属からなる金属層８０とを有する多層構造である。
【解決手段】複数の発光画素９５Ａが配置されている有機ＥＬ表示装置１００であって、基板１０と、基板１０上に形成された第１電極２０と、第１電極２０と電気絶縁されて形成された補助配線３０と、第１電極２０上に形成された発光部９５と、少なくとも発光部９５の上面に形成された第２電極９０と、第２電極９０と補助配線３０の上面の少なくとも一部とを電気的に接続する接続部とを備え、発光部９５は発光物質を含む発光層７０と正孔輸送層６０とを有する多層構造であり、接続部は正孔輸送層６０と、正孔輸送層６０に接して形成され仕事関数が正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さい金属からなる金属層８０とを有する多層構造である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置及びその製造方法に関し、特に、有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを低減した表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来のＣＲＴディスプレイに対して、薄型、軽量、低消費電力などの特徴を有する液晶ディスプレイなどの平面型の表示装置の需要が急速に伸びている。しかし、液晶ディスプレイは、視野角や応答性などに課題を有している。
【０００３】
その課題を改善するために、最近では、自発光、高視野角、高速応答性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記す）を用いた、単純マトリクス方式やアクティブマトリクス方式などの表示装置が注目されている。特に、高精細や大画面化に有利なアクティブマトリクス方式の表示装置の開発が活発に行われている。
【０００４】
有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、有機ＥＬ素子を用いた表示パネルと、有機ＥＬ素子を駆動する駆動回路から構成されている。そして、表示パネルは、ガラスなどの基板上に、Ａｌなどの第１電極とそれに対向するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの第２電極と、それらの間に発光層を設けた有機ＥＬ素子を、マトリクス状に配置して構成されている。また、駆動回路は、有機ＥＬ素子を個別に駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などで構成されている。
【０００５】
また、表示装置として、有機ＥＬ素子の発光した光を、基板を介して外部に取り出す下面発光方式と、基板と対向する第２電極側から取り出す上面発光方式が検討されている。しかし、アクティブマトリクス方式の下面発光方式の表示装置では、駆動回路の薄膜トランジスタが基板に形成されるため、十分な開口率を確保することが困難となっている。
【０００６】
一方、上面発光方式は、薄膜トランジスタなどにより開口率が制限されないため、下面発光方式に比べて発光した光の利用効率を高めることができる。この場合、上面発光方式は、発光層の上面に形成した第２電極を介して光が外部に取り出されるため、第２電極に高い導電性とともに高い光透過性が要求される。しかし、一般に第２電極に用いられる透明導電性材料は、ＩＴＯなどの金属酸化物が用いられるが、金属酸化物は金属材料に比べて抵抗率が高い。そのため、表示パネルが大面積化されるほど、発光画素間で第２電極の配線長に差異が生じ、電源供給部の端とパネルの中央の間で大きな電圧降下が発生し、それに応じて輝度に差が出るため、中央が暗くなる。つまり、表示パネル面の有機ＥＬ素子の配置位置によって電圧がばらつき、表示品質の低下を生じるという問題がある。
【０００７】
これを避けるためには、画素ごとに下部の低抵抗配線から上部透明電極に給電する構造が有効である。
【０００８】
例えば、特許文献１には、図１６に示されるような表示装置が開示されている。
【０００９】
図１６は、特許文献１に記載された従来の表示装置の有する発光画素の構造断面図である。以下に、図１６を用いて特許文献１の表示装置７００について簡単に説明する。同図のように、表示装置７００は、基板７１０の同一面に、抵抗率の低い導電材料からなる第１電極７２０と補助配線７３０とが、例えば、フォトリソグラフィ法などを用いて分離して設けられている。そして、第１電極７２０上に発光層である光変調層７５０が設けられ、その上に透明導電性材料からなる第２電極７６０が設けられている。さらに、隔壁７４０に部分的に設けられた開口部７４５を介して、補助配線７３０と第２電極７６０とが接続されている。
【００１０】
また、同様に、特許文献２では、第１電極と第２電流供給線とがガラス基板の異なる層に設けられ、コンタクトホールを介して、第２電極と第２電流供給線とが接続された有機発光表示装置が開示されている。これにより、第２電極による配線抵抗を小さくして、表示面内の輝度ばらつきを低減できるとしている。
【００１１】
しかし、特許文献１及び特許文献２に開示された従来の表示装置では、第２電極と補助配線とが直接接続されるため、過電流が流れた場合に、駆動回路部などの表示装置に影響を与えることがある。また、発光部にも過電流が流れるので、発光部の信頼性、寿命にも影響を与える可能性がある。ここで、過電流とは、通常１サブ画素当りの発光部を発光するのに必要な電流が３μＡ〜５μＡであるのに対して、例えば数１０〜数１００倍以上のパルス状の電流である。そして、過電流は、例えば表示パネル製造中での静電気、または完成した表示装置に何らかの外部からのノイズなどによる電流、または他の画素が短絡した場合に発生する。
【００１２】
また、特許文献１および特許文献２で開示された従来の表示装置では、第２電極と補助配線が接続部を介して直接接続されている。そのためには、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層および発光層などの発光動作に関与する全ての層が、接続部を被覆しないように形成する必要がある。例えば真空蒸着法を用いてこれを実現するには、高精細マスクを使用する必要がある。しかし、高精細マスクの使用は、生産性よく、大画面や高精細の表示装置を製造する上で、位置合わせなどに課題がある。
【００１３】
また、特許文献３では、上述した高精細マスクの使用をせず、かつ、過電流が抑止された接続部を実現する構造が提案されている。
【００１４】
図１７は、特許文献３に記載された従来の発光装置の有する発光画素の構造断面図である。同図に記載された発光装置８００は、隔壁８４０を介して第１電極８２０と分離形成され、基板８１０上に形成された補助配線８３０と第２電極８８０との間に、発光層８６０を含む発光部の構成層である第１のバッファー層８５０及び第２のバッファー層８７０のうち少なくとも一方が配置されている。
【００１５】
第１のバッファー層８５０は、金属化合物と有機材料とが組み合わされた層であり、発光部及び接続部を含む全体にわたってｐドープされた層である。また、第２のバッファー層８７０は、電子輸送性物質と電子供与性を示す物質とが組み合わされた層であり、発光部及び接続部を含む全体にわたってｎドープされた層である。
【００１６】
この構造により、発光装置８００は、各発光画素の近傍に補助配線を形成することができ、しかも、第１のバッファー層８５０及び第２のバッファー層８７０にドープされたキャリアにより接続部が適度の導電性を有する。よって、第２電極８８０の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−３１８５５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３６８７号公報
【特許文献３】特開２００７−７３４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図１７に記載された従来の発光装置８００の有する第１のバッファー層８５０及び第２のバッファー層８７０には、それぞれ、予めｐドープ及びｎドープがされている。これらのバッファー層が、ｐドープ及びｎドープされた状態を実現するには、いずれも層形成の時点でドーパントと輸送材料との混合物である必要がある。上記混合物からなるバッファー層を形成する工程として、共蒸着法による製造工程が挙げられる。
【００１９】
しかしながら、共蒸着法に代表される上記混合物の形成工程には、混合される２つの材料の蒸着速度を安定させるための複雑な工程が必要であり、製造工数が増加してしまう。また、この蒸着速度を安定させるプロセスなどの仕様を満足させるための成膜装置コストが増加してしまう。
【００２０】
上述したように、特許文献３に記載された発光装置を実現するには、複雑なバッファー層の形成工程が必要であり、結果的には製造工程及び形成装置コストを増加させてしまうこととなる。
【００２１】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、画素内への過電流の流入を抑止するとともに画素間の輝度バラツキを大幅に低減し、製造プロセスが容易な有機エレクトロルミネッセンス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。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置は、基板と、前記基板上または前記基板内に形成された第１電極と、前記基板上または前記基板内に前記第１電極と電気絶縁されて形成された補助配線と、前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層と、前記発光層と前記第１電極との間に介在し、絶縁性の有機材料により形成された有機層と、前記発光層の上方に形成された第２電極と、を具備し、前記有機層及び前記第２電極は、前記第１電極の上方から前記補助配線の上方に延設され、前記補助配線の上方の前記有機層と前記第２電極との間には、前記有機層に接して金属層が設けられ、前記第２電極と前記補助配線とは、前記有機層及び前記金属層を介して電気接続され、前記補助配線の上方における前記有機層は、前記金属層の金属原子が拡散して導電性を帯びている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、画素内への過電流の流入を抑止するとともに、配線抵抗の低減により、大型パネルでも電位降下による画素間の輝度バラツキを大幅に低減した表示品質の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。また、製造プロセスを簡略化できるので生産性に優れた有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る第３の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の主要な回路構成図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態４における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１に係る第４の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の表示装置を内蔵した薄型フラットＴＶの外観図である。
【図１６】図１６は、特許文献１に記載された従来の表示装置の有する発光画素の構造断面図である。
【図１７】図１７は、特許文献３に記載された従来の発光装置の有する発光画素の構造断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置は、基板と、前記基板上または前記基板内に形成された第１電極と、前記基板上または前記基板内に前記第１電極と電気絶縁されて形成された補助配線と、前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層と、前記発光層と前記第１電極との間に介在し前記発光層への正孔輸送を行う正孔輸送層と、前記発光層の上方に形成された第２電極と、を具備し、前記正孔輸送層及び前記第２電極は、前記第１電極の上方から前記補助配線の上方に延設され、前記補助配線の上方の前記正孔輸送層と前記第２電極との間には、金属層が設けられ、前記第２電極と前記補助配線とは、前記正孔輸送層及び前記金属層を介して電気接続され、前記金属層は、仕事関数が前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度またはそれより小さい金属を含むものである。
【００２６】
本態様によると、金属層の有する金属原子の仕事関数を、正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さくする。これにより、補助配線と第２電極との電気的な接続部では、上記金属原子から正孔輸送層へ電子を供与することが容易となる。そのため、発光部ではｎドープされていない正孔輸送層が、接続部ではｎドープされるので、第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。
【００２７】
また、上記接続部に設けられた層は、補助配線の金属や第２電極に使用されるＩＴＯに比べると電気抵抗が高く設定できるので、過電流に対する電気的な緩衝層として機能することにより、過電流を効果的に抑制できる。さらに、第１電極と第２電極との間に形成された発光部の形成工程では、正孔輸送層にｎドープするための工程を要しないので、製造工程の簡略化が図られる。ここで、上記発光部は、前記第１電極、前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層、及び前記発光層の上方に形成された第２電極を含む。前記接続部は、前記補助配線、前記補助配線の上方の前記正孔輸送層及び前記第２電極、前記正孔輸送層及び前記第２電極の間に介在する金属層を含む。
【００２８】
また、前記第１電極の上方および前記補助配線の上方における前記正孔輸送層は、ｎドープされていない有機材料により形成された層である。
【００２９】
前記第１電極の上方における前記正孔輸送層がｎドープされると、前記正孔輸送層上に積層された発光層に含まれる発光物質が、ドープされた金属原子と反応して、前記発光層に含まれる発光物質が劣化してしまう。
【００３０】
本態様によると、前記正孔輸送層の形成時には、前記正孔輸送層はｎドープされていない有機材料により形成される。よって、ｎドープされていない正孔輸送層により、前記発光層の輝度劣化を防止して前記発光層の長寿命化を図ることができる。
【００３１】
また、前記金属層に含まれる前記金属は、当該金属の仕事関数値から前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、０．５ｅＶ以下である。
【００３２】
正孔輸送層を構成する正孔輸送性の有機物質は、一般的に、１．７〜２．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有する。一方、電子輸送性材料は、一般的に、２．５〜３．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有する。また、正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属は、電子輸送性の有機物質に電子を供与する金属に比べ、電子エネルギー準位、つまり仕事関数が小さいことが要求される。
【００３３】
本態様によると、上記正孔輸送層へ電子を十分に供給する金属の仕事関数としては、上記正孔輸送性の有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値との差が０．５ｅＶ以内か、上記正孔輸送性の有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値よりも小さいことが要求される。これにより、上記接続部における正孔輸送層へのｎドープが十分になされる。
【００３４】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記第２電極と前記補助配線との間に介在する前記正孔輸送層は、前記第２電極と前記正孔輸送層との間に介在する前記金属層との接触によりｎドープされるものである。
【００３５】
本態様によると、前記第２電極と前記補助配線との間に介在する前記正孔輸送層は、前記第２電極と前記正孔輸送層との間に介在する前記金属層との接触により自然にｎドープされる。これにより、前記正孔輸送層にｎドープするための工程を要することなく、絶縁材料である前記正孔輸送層が導電性を帯びるので、前記第２電極と前記補助配線との間の抵抗を下げることができる。その結果、前記発光層の輝度劣化を防止して前記発光層の長寿命化を図りつつ、前記第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキを低減できる。
【００３６】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層に含まれる前記金属は、当該金属の仕事関数値から前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、−０．５ｅＶ以上である。
【００３７】
本態様によると、上記正孔輸送層へ電子を十分に供給する金属の仕事関数値から上記正孔輸送性の有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた差が−０．５ｅＶ以上である。これにより、上記接続部における正孔輸送層へのｎドープが十分になされる。
【００３８】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記補助配線の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度は、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度より高い。
【００３９】
本態様によると、上記発光部における正孔輸送層が発光層と接している構造でも、発光部の発光効率を低下させずに、第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。ここで、発光部における正孔輸送層とは、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層をいう。
【００４０】
また、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層が、前記正孔輸送層が周辺の層からの影響によりｎドープされたとしても、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度は、前記補助配線の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度より低い。そのため、前記発光層に含まれる発光物質が前記正孔輸送層にｎドープされた金属原子と反応しても、前記発光層に含まれる発光物質が劣化するのを抑制できる。その結果、前記発光層の輝度劣化を防止して前記発光層の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層は、前記第１電極上から前記補助配線上にわたり連続して形成されているものである。
【００４２】
本態様によると、前記接続部に設けられた金属層の形成にあたり、高精細マスクを用いたパターニング工程が不要となるので、製造プロセスが容易となる。また、大画面化、高精細化に対して有利となる。
【００４３】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層は、前記第１電極の上方において前記発光層へ電子を注入する電子注入層である。
【００４４】
本態様によると、前記金属層は、前記第１電極の上方において、電子の生成を補助して前記発光層へ電子を注入する電子注入層であってもよい。
【００４５】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層の金属原子は、前記補助配線上において、前記金属層と前記正孔輸送層との界面である第１主面と反対側に位置する前記正孔輸送層の第２主面の近傍まで拡散している。
【００４６】
本態様によると、前記金属層の金属原子は、前記補助配線上において、前記金属層と前記正孔輸送層との界面である第１主面と反対側に位置する前記正孔輸送層の第２主面の近傍まで拡散していることが好ましい。
【００４７】
また、別の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層の金属原子は、前記第２主面から５ｎｍ以内まで到達している。
【００４８】
本態様によると、前記金属層の金属原子は、前記第２主面から５ｎｍ以内まで到達していることが好ましい。これにより、接続部における正孔輸送層の積層方向にわたって均一にｎドープされるので、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層の抵抗値を低減することが可能となる。
【００４９】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記正孔輸送層の膜厚は、前記補助配線上では、０ｎｍ超５０ｎｍ以下である。
【００５０】
本態様によると、前記正孔輸送層の膜厚は、前記補助配線上において、０ｎｍ超５０ｎｍ以下であることが好ましい。接続部における正孔輸送層の膜厚が５０ｎｍより大きくなると、金属層の金属原子が正孔輸送層の積層方向にわたって均一に拡散することが困難となる。よって、接続部における正孔輸送層の膜厚が０ｎｍ超５０ｎｍ以下であることにより、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層の抵抗値を低減することが可能となる。
【００５１】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記基板は、少なくとも第１層及び当該第１層と異なる第２層とを有し、前記第１電極は、前記第１層上に形成され、前記補助配線は、前記第２層上に形成されている。
【００５２】
本態様によると、前記基板は、少なくとも第１層及び当該第１層と異なる第２層とを有し、前記第１電極は、前記第１層上に形成され、前記補助配線は、前記第２層上に形成されていてもよい。
【００５３】
これにより、補助配線の配置位置や面積などが、第１電極の配置により制限を受けにくいので、設計自由度の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。例えば、補助配線と第１電極とを、それぞれ、基板の異なる層に設けることにより、補助配線と第１電極とが重なるように形成することもできるため、補助配線の面積を大幅に拡大できる。そして、それに対応して補助配線と接合部との接続面積を拡大できる。その結果、過電流を効果的に抑制できる。さらに、第１電極と補助配線とを立体的に配置できるため、配線電極の形状や大きさに対する制限を大幅に緩和できる。また、第１電極と補助配線とを異なる材料で構成できるため、補助配線では必要な抵抗率に応じて、また第１電極では発光部の構成に応じて最適な材料など、選択の範囲が拡大する。例えば、下面発光方式の場合、第１電極を透明性の導電材料で形成し、補助配線を金属材料で形成することができる。
【００５４】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記有機ＥＬ表示装置は、前記第１電極、前記発光層及び前記第２電極を含む発光画素が複数、マトリクス状に配置されており、前記第１電極及び前記発光層は、少なくとも前記発光画素ごとに離間して設けられ、前記補助配線は、少なくとも前記発光画素の列ごと及び前記発光画素の行ごとのいずれかに配置されている。
【００５５】
本態様によると、第２電極と補助配線間の距離に依存する配線抵抗を低減して、駆動電圧の変動を抑制し、表示品質の高いカラー有機ＥＬ表示装置を実現でき、また、第２電極と補助配線との耐過電流特性を向上できる。
【００５６】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記複数の発光画素のそれぞれは、少なくとも３つのサブ画素で構成され、前記第１電極及び前記発光層は、前記サブ画素ごとに離間して設けられ、前記補助配線は、少なくとも前記サブ画素の列ごと及び前記サブ画素の行ごとのいずれかに配置されている。
【００５７】
本態様によると、第２電極と補助配線間の距離に依存する配線抵抗を大幅に低減して、駆動電圧の変動をさらに抑制し、表示品質の高いカラー有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【００５８】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記複数の発光画素のそれぞれは、少なくとも３つのサブ画素で構成され、前記第１電極及び前記発光層は、前記サブ画素ごとに離間して設けられ、前記補助配線は、少なくとも前記発光画素の列ごと及び前記発光画素の行ごとのいずれかに配置されている。
【００５９】
本態様によると、補助配線と第２電極は、１サブ画素ごとに補助配線が設けられる場合と比較して、補助配線の本数や接合ポイント数を低減できるので、より広い接合開口部の面積を介して接続することが可能となる。その結果、第２電極の電圧変動をさらに抑制し、表示パネルの表示の均一性を向上することができる。
【００６０】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記基板は、さらに、前記第１電極の下に配置された層間絶縁層と、前記層間絶縁層の下に配置され、前記第１電極、前記発光層及び前記第２電極を含む発光画素を駆動する駆動素子を有する駆動回路層とを備え、前記層間絶縁層に設けられた導電ビアを介し、前記第１電極と前記駆動素子とが接続されている。
【００６１】
本態様によると、画素部内に駆動回路を一体化したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【００６２】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記駆動素子は、薄膜トランジスタからなり、前記第１電極は、前記導電ビアを介し前記駆動素子のソース端子又はドレイン端子と接続されている。
【００６３】
本態様によると、第２電極と補助配線との接続抵抗が変動しても、発光部に印加される電圧の変動を抑制できる。その結果、表示品質に優れる有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【００６４】
また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、複数の発光画素が配置されている有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、基板上または基板内に、第１電極と当該第１電極と電気絶縁された補助配線とを形成する第１形成工程と、前記第１電極の上方に、発光物質を含む発光層と、ｎドープされていない有機材料により形成され当該発光層への正孔輸送を行う正孔輸送層とを含む発光部を形成し、前記補助配線の上方に、前記正孔輸送層と、当該正孔輸送層に接し仕事関数値から前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が０．５ｅＶ以下である金属からなる金属層を含む接続部を形成する第２形成工程と、前記第２形成工程の後、少なくとも前記発光部及び前記接続部の上に、第２電極を形成する第３形成工程とを含み、前記補助配線の上方における前記正孔輸送層には、前記第２形成工程により、前記金属層と接触し、ｎドープされている。
【００６５】
本態様によると、このような特徴的な手段を備える有機ＥＬ表示装置として実現することができるだけでなく、有機ＥＬ表示装置に含まれる特徴的な手段をステップとする有機ＥＬ表示装置の製造方法として実現することができる。
【００６６】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記第２形成工程では、前記発光部は、前記金属層を含み、前記金属層と前記正孔輸送層とを、前記発光部及び前記接続部にわたり連続して形成するものである。
【００６７】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記基板は、少なくとも第１層及び当該第１層と異なる第２層を有し、前記第１形成工程では、前記第１層の上に前記第１電極を形成し、前記第２層の上に前記補助配線を形成するものである。
【００６８】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記第２形成工程における、前記補助配線上に形成された前記金属層と、前記第３形成工程における前記第２電極とは、連続したドライプロセスにより形成されているものである。
【００６９】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記第１形成工程の前に、前記基板の構成層として、前記発光画素を駆動する駆動素子を有する駆動回路層を形成する駆動層形成工程と、前記駆動回路層の上に、前記基板の最上層として、前記駆動素子と前記第１電極とを導通させる導電ビアを有する層間絶縁層を形成する絶縁層形成工程とを含むものである。
【００７０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態および各図面において、同じ構成要素には同じ符号を付し説明する。また、以下では、上面発光方式の陽極（アノード）を第１電極、陰極（カソード）を第２電極とする有機ＥＬ素子からなる表示装置を例に説明するが、これに限られない。
【００７１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と記す）について、図面を用いて説明する。
【００７２】
図１Ａは、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。また、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【００７３】
図１Ｂに記載された本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１００は、基板１０と、基板１０上に設けられた第１電極２０及び補助配線３０と、第１電極２０上に設けられた正孔注入層４０と、画素開口部４５及び接続開口部３５を形成する隔壁５０と、それらの上面に設けられた正孔輸送層６０と、画素開口部４５に設けられた発光層７０と、それらの上面に設けられた金属層８０と、金属層８０上に設けられた第２電極９０とから構成されている。
【００７４】
また、図１Ａに記載されたように、有機ＥＬ表示装置１００は、発光部９５を備える発光画素９５Ａがマトリクス状に配置され、補助配線３０は、各発光部９５に沿って発光画素列ごとに配置して設けられている。なお、図１Ｂに記載された正孔輸送層６０、金属層８０及び第２電極９０は、図１Ａに記載された部分平面図の全面にわたって形成されている。そして、補助配線３０と第２電極９０は、補助配線３０に沿って設けられた接続開口部３５において、正孔輸送層６０及び金属層８０からなる接続部を介して電気的に接続されている。
【００７５】
なお、接続開口部３５の第２電極９０と補助配線３０との間の層構成として、正孔輸送層６０及び金属層８０以外の層が含まれており、電流の流れる方向に対して、電流の流れを阻止しない層構成であれば、上記構造に限定されない。このような多層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図１Ａ及び図１Ｂに記載された実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置１００と同様の効果を有する。
【００７６】
また、発光部９５は、画素開口部４５に設けられた、少なくとも発光層７０、正孔輸送層６０及び金属層８０から構成され、発光層７０に注入された電子と正孔の再結合により発生する光を第２電極９０面側から放出する。なお、第１電極２０は、発光部９５に対応して画素ごとに離間して設けられている。すなわち、発光部が、少なくとも３つのＲＧＢなどのサブ画素から構成されている場合には、各サブ画素に対応した発光部９５及び第１電極２０がサブ画素ごとに離間して設けられている。
【００７７】
ここで、基板１０としては、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、石英基板などが用いられる。また、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホンなどのプラスチック基板を用いて、有機ＥＬ表示装置に曲げ性を付与することもできる。特に本実施の形態のように、上面発光方式の場合、不透明プラスチック基板やセラミック基板を用いることができる。
【００７８】
また、第１電極２０および補助配線３０としては、特に限定されないが、電気抵抗率が小さい材料を用いることが好ましく、例えば銀、アルミニウム、ニッケル、クロム、モリブデン、銅、鉄、白金、タングステン、鉛、錫、アンチモン、ストロンチウム、チタン、マンガン、インジウム、亜鉛、バナジウム、タンタル、ニオブ、ランタン、セリウム、ネオジウム、サマリウム、ユーロピウム、パラジウム、銅、コバルト、のうちのいずれかの金属、これらの金属の合金、またはそれらを積層したものを用いることができる。
【００７９】
また、発光部を構成する正孔注入層４０は、正孔注入性の材料を主成分とする層である。正孔注入性の材料とは、第１電極２０側から注入された正孔を安定的に、又は正孔の生成を補助して発光層へ注入する機能を有する材料である。正孔注入層４０としては、例えばＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）などを用いることができる。
【００８０】
正孔輸送層６０は、正孔注入層４０、隔壁５０及び補助配線３０の上に全面形成されており、正孔注入層４０から注入された正孔を発光層７０内へ輸送する機能を有する。正孔輸送層６０としては、正孔輸送性の有機材料を用いることができる。正孔輸送性の有機材料とは、生じた正孔を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を有する有機物質である。これは、ｐ−型の有機半導体と呼ばれることもある。
【００８１】
正孔輸送層６０は、高分子材料でも低分子材料であってもよいが、湿式印刷法で製膜できることが好ましく、上層である発光層７０を形成する際に、これに溶出しにくいよう、架橋剤を含むことが好ましい。正孔輸送性の材料の例としては、特に限定されるものではないが、芳香族アミンを用いることができ、好ましくはトリフェニルアミンの誘導体及びトリアリールアミン誘導体が用いられる。架橋剤の例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを用いることができる。
【００８２】
正孔輸送層６０を形成する製膜法としては、特に限定されるものではないが、インクジェット法に代表されるノズルジェット法や、ディスペンサー法を用いることができる。この場合、インクジェット法は、インク化した有機成膜材料をノズルから噴射して、正孔輸送層６０を形成する方法である。
【００８３】
また、発光部を形成する発光層７０としては、低分子系または高分子系の有機発光材料を用いることができる。高分子系の発光材料としては、例えばポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフルオレンなどのポリマー発光材料などを用いることができる。また、低分子系の発光材料としては、Ａｌｑ3やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ2）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾールなどのベンゾオキサゾール系、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾールなどのベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾールなどのベンゾイミダゾール系などの蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕などの８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオンなどの金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼンなどのスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジンなどのジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体などが用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネンなども用いられる。あるいは、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムなどの燐光発光材料を用いることもできる。
【００８４】
金属層８０は、電子の生成を補助して発光層７０へ電子を注入する機能を有する。また、金属層８０は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうち少なくとも一方を主成分とする金属の層であり、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を２種類以上含有していてもよい。これには、アルカリ金属とアルカリ土類金属の双方を含有する場合を含む。
【００８５】
さらに、金属層８０は、接続開口部３５において正孔輸送層６０と接し接続部を構成している。この接続部における正孔輸送層６０の抵抗値を低減させるため、金属層８０は、接続部の正孔輸送層６０に対し、電子を供給する機能を有する。このため、金属層８０は、仕事関数が正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度またはそれより小さい金属で構成される。この接続部における積層構造により、接続部における正孔輸送層６０には０．１〜３０％程度の金属原子が拡散する。つまり、補助配線３０の上方における正孔輸送層６０のｎドープ濃度は、第１電極２０の上方における正孔輸送層６０のｎドープ濃度より高い。この金属層８０の有する金属元素の要件について、以下、説明を行う。
【００８６】
電子供与性の金属から有機物質へ電子を供与するためには、当該金属の電子エネルギー準位と有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位とのギャップが小さいことが好ましい。ここで、真空準位に対し、正孔輸送性の有機物質は、一般的に、１．７〜２．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有している（例えば、Chem. Rev.vol. 107, p953-1010 (2007)）。一方、電子輸送性材料は、一般的に、２．５〜３．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有している（例えば、Chem. Rev. vol. 107, p953-1010 (2007)）。正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属は、電子輸送性の有機物質に電子を供与する金属に比べ、電子エネルギー準位、つまり仕事関数が小さいことが好ましい。以上より、正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属の仕事関数としては、当該金属の仕事関数値から正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、０．５ｅＶ以下であることが好ましい。アルカリ金属またはアルカリ土類金属であって、この条件を満たす金属としては、例えば、リチウム（仕事関数：２．９ｅＶ）、カリウム（仕事関数：２．３ｅＶ）、ルビジウム（仕事関数：２．３ｅＶ）、セシウム（仕事関数：２．１ｅＶ）、カルシウム（仕事関数：２．９ｅＶ）、ストロンチウム（仕事関数：２．６ｅＶ）、バリウム（仕事関数：２．５ｅＶ）、ナトリウム（仕事関数：２．４ｅＶ）、セリウム（仕事関数：２．９ｅＶ）、ユーロピウム（仕事関数：２．５ｅＶ）などが挙げられる。上記例示したこれらの金属の仕事関数は、３．０ｅＶ以下であり、上述した正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属としての好適な条件を満たす。
【００８７】
さらに、正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属は、当該金属の仕事関数値から正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた差分値が、−０．５ｅＶ以上であることが好ましい。正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値よりも、仕事関数値の大きい金属は、上述したように、両者の差分値が小さいことが好ましい。一方、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値よりも、仕事関数値の小さい金属は、原理的には両者の差分値に関係なく、正孔輸送性の有機物質に電子を供与することが可能である。例えば、正孔輸送層６０の有する正孔輸送性の有機物質が、２．５ｅＶの最低非占有分子軌道のエネルギー準位である場合、仕事関数値が２．１ｅＶであるセシウムは、正孔輸送層６０の有機物質に電子を供与する金属として好適である。この場合には、上記差分値が、−０．４ｅＶとなる。現有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属を鑑み、当該差分値が−０．５ｅＶ以上であることが導出される。
【００８８】
金属層８０の膜厚としては、好ましくは１〜２０ｎｍ、より好ましくは３〜７ｎｍである。金属層８０が薄すぎると、金属層８０の上層の蒸着時、元来潜在している、あるいは外部から侵入する水や酸素によって容易に劣化してしまい、低電圧、高効率の特性を得ることが困難となる。これら水や酸素は、上記上層の蒸着時、あるいは膜内の吸着などの潜在、あるいは外部から侵入してくる経路が考えられ、一般に完全に取り除くことはできない。一方、この層が厚すぎると、これらは基本的に光を透過しない金属膜であるため、有機層で生成した発光を吸収あるいは素子内部に閉じ込めてしまうために、高い発光効率を得ることが困難となる。
【００８９】
これらは、特に限定されるものではないが、好ましくは、抵抗加熱蒸着法又は電子ビーム蒸着法により形成される。
【００９０】
また、金属層８０の金属原子は、金属層８０と正孔輸送層６０との界面である第１主面と反対側に位置する正孔輸送層６０の第２主面の近傍まで拡散していることが好ましい。さらには、金属層８０の金属原子は、上記第２主面から５ｎｍ以内まで到達していることが好ましい。
【００９１】
これにより、接続部における正孔輸送層６０の積層方向にわたって均一にｎドープがなされるので、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層６０の抵抗値を低減することが可能となる。
【００９２】
また、正孔輸送層６０の膜厚は、５０ｎｍ以下であることが好ましい。接続部における正孔輸送層６０の膜厚が５０ｎｍより大きくなると、金属層８０の金属原子が正孔輸送層６０の積層方向にわたって均一に拡散することが困難となる。よって、接続部における正孔輸送層６０の膜厚が５０ｎｍ以下であることにより、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層６０の抵抗値を低減することが可能となる。
【００９３】
なお、発光層７０の直上に金属層８０が積層されることにより、電子輸送機能を有する有機層の積層が省略されるので、材料コストの低減及び成膜工程の簡略化が図られる。この構造は、湿式製法による簡略化で低コスト化に利点のある高分子有機発光層を用いる有機エレクトロルミネッセンス素子において特に効果がある。
【００９４】
隔壁５０としては、ポリイミド樹脂などの樹脂材料を用いることができる。このとき、発光部で発生する光の隣接する発光部への透過を防止するために、例えばカーボン粒子などを樹脂中に含有させてもよい。
【００９５】
第２電極９０としては、特に限定されないが、上面発光方式の場合、インジウムスズ酸化物やインジウム亜鉛酸化物を用いることが好ましい。
【００９６】
本実施の形態によれば、金属層８０の有する金属原子の仕事関数が、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さいので、補助配線３０の上方である接続部では上記金属原子から正孔輸送層６０へ電子を供与することが容易となる。よって、第１電極２０の上方である発光部ではｎドープされていない正孔輸送層６０が、接続部ではｎドープされるので、第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。接続部に設けられた層は、補助配線の金属や第２電極のＩＴＯに比べると電気抵抗が高く設定できるので、過電流に対する電気的な緩衝層として機能することにより、過電流を効果的に抑制できる。また、発光部形成工程では、正孔輸送層にｎドープするための工程を要しないので、製造工程の簡略化が図られる。
【００９７】
また、接続部に設けられた金属層８０及び正孔輸送層６０の形成にあたり、発光部の構成層が用いられ、高精細マスクを用いたパターニング工程が不要となるので、製造プロセスが容易となる。また、大画面化、高精細化に対して有利となる。
【００９８】
以下に、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００９９】
図２及び図３は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【０１００】
まず、図２（ａ）に示すように、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とコンデンサなどで構成された駆動回路（図示せず）を備えた基板１０上に、Ａｌを、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて、全面に形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、Ａｌをエッチングして、所定の位置に第１電極２０と第１電極２０と電気絶縁された位置に補助配線３０を形成する。このとき、第１電極２０は、発光部に対応して個別に形成され、補助配線３０は、二次元のマトリクス状に配列された発光画素の、例えば行または列に沿って、一次元的に配置して形成される。なお、基板１０には、例えば、駆動回路などによる凹凸を解消するために、必要に応じて、平坦化層を設け、その上に第１電極２０と補助配線３０とを形成してもよい。
【０１０１】
次に、図２（ｂ）に示すように、正孔注入層４０として、例えば、ＰＥＤＯＴなどを、例えばインクジェット法などを用いて、少なくとも第１電極２０上の画素開口部に相当する位置に成膜する。
【０１０２】
次に、図２（ｃ）に示すように、ネガ型のフォトレジスト５０Ａを全面に塗布する。
【０１０３】
次に、図２（ｄ）に示すように、ネガ型のフォトレジスト５０Ａの上に、発光部と接続部に相当する位置に遮光部を有するマスク５１を位置合わせして載置する。そして、このマスク５１を介して、フォトリソグラフィ法を用いてフォトレジスト５０Ａを露光する。
【０１０４】
次に、図２（ｅ）に示すように、マスク５１を取り外し、現像処理をして、画素開口部４５と接続開口部３５を構成する隔壁５０を形成する。
【０１０５】
次に、図３（ａ）に示すように、正孔輸送層６０として、インク化した正孔輸送性の有機成膜材料をノズルから全面に噴射する。そして、真空乾燥を行い、引き続き、窒素雰囲気中において加熱処理することで架橋反応を行う。ここで、正孔輸送層６０は、ｎドープされていない有機材料により形成された層である。
【０１０６】
次に、図３（ｂ）に示すように、画素開口部４５内に、例えばインクジェット法などを用いて、発光層となるペースト材料を塗布する。このとき、発光層となるペースト材料は、画素開口部４５から表面張力により盛り上がった状態で塗布される。
【０１０７】
次に、図３（ｃ）に示すように、ペースト材料を、例えば、８０℃、３０分程度乾燥させて、ペースト材料の溶剤成分を揮発させて発光層７０を形成する。なお、このとき、発光部が少なくとも３つのＲＧＢなどの異なるサブ画素から構成される場合、サブ画素ごとに、図３（ｂ）と図３（ｃ）とを繰り返すことにより、サブ画素ごとに異なる発光部の発光層が形成される。
【０１０８】
次に、図３（ｄ）に示すように、少なくとも画素開口部４５及び接続開口部３５を被覆するように、例えば真空蒸着法を用いて、金属層８０を全面に形成する。これにより、正孔輸送層６０及び金属層８０の積層構造である接続部が形成される。
【０１０９】
金属層８０の有する金属原子の仕事関数は、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さいので、補助配線３０の上方である接続部では上記金属原子から正孔輸送層６０へ電子を供与することが容易となる。よって、第１電極２０の上方である発光部ではｎドープされていない正孔輸送層６０が、接続部ではｎドープされる。
【０１１０】
次に、図３（ｅ）に示すように、金属層８０の上に、例えばインジウムスズ酸化物などを、スパッタリング法を用いて成膜し、第２電極９０を全面に形成する。これにより、第２電極９０と補助配線３０とが、正孔輸送層６０及び金属層８０の積層構造を介して電気的に接続される。
【０１１１】
その後、例えば樹脂層やガラスなどを設けて保護層を形成して、有機ＥＬ表示装置１００が製造される。
【０１１２】
本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、補助配線と第２電極とが接続部の正孔輸送層及び金属層の積層構造を介して接続されるため、過電流による駆動回路や発光部の特性低下を電子輸送層により抑制して、寿命などの信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を製造できる。
【０１１３】
なお、図３（ｄ）に記載された金属層８０の成膜工程と、図３（ｅ）に記載された第２電極９０の成膜工程とは、連続したドライプロセスであることが好ましい。ここで、連続したドライプロセスとは、スパッタリング法や蒸着法を用いた成膜工程間を、高真空度が保持された状態で仕掛かり品を移行させるプロセスのことである。金属層８０の成膜工程から第２電極９０の成膜工程への一連のプロセスを、上記連続したドライプロセスとすることにより、製造プロセスが簡略化される。また、金属層８０と第２電極９０との界面に、不要な酸化物層などが介在することが抑制されるので、高発光効率、低駆動電圧及び長寿命化にも貢献する。
【０１１４】
また、本実施の形態によれば、少なくとも発光層、正孔輸送層、金属層及び第２電極が基本的に高精細マスクを介在させずに形成できる。その結果、高い生産性で有機ＥＬ表示装置を効率よく製造できる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、発光部の構成として、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／金属層を例に説明したが、これに限られない。例えば、発光層以外に少なくとも正孔輸送層及び金属層を含む構成であればよい。そして、発光部の構成に対応して、第２電極と補助配線との間に介在する接続部として、正孔輸送層及び金属層以外に、少なくとも電子注入層、電子輸送層及び正孔注入層のいずれか一層を設けてもよい。
【０１１６】
この場合、接続部は、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有しないように構成されることが好ましい。
【０１１７】
しかし、例えば、接続部として正孔注入層と電子輸送層との積層構造を含む構造とした場合などでは、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有してしまう場合が想定される。この場合であっても、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも低い場合には、第２電極から補助配線に向かってなだれ電流が発生する。よって、上記積層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図１に記載された実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置１００と同様の効果を有する。
【０１１８】
一方、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも高い場合には、第２電極から補助配線に向かっての電流パスが遮断されてしまい、発光のための電流パスも遮断されてしまう。このような積層構造は、本発明においては不適合である。
【０１１９】
つまり、正孔輸送層６０及び金属層８０を含み、発光部を流れる電流に対して、接続部の電流の流れを阻止しない層構成であれば、組み合わせは任意である。
【０１２０】
ここで、電子注入層とは、電子注入性の材料を主成分とする層である。電子注入性の材料とは、第２電極９０側から注入された電子を安定的に、又は電子の生成を補助して発光層７０へ注入する機能を有する材料である。
【０１２１】
また、電子輸送層とは、電子輸送性の材料を主成分とする層である。電子輸送性の材料とは、電子アクセプター性を有し陰イオンになりやすい性質と、発生した電子を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を併せ持ち、第２電極９０から発光層７０までの電荷輸送に対して適性を有する材料のことである。
【０１２２】
また、本実施の形態では、隔壁を有する有機ＥＬ表示装置を例に説明したが、これに限られない。例えば、図２（ｅ）において、正孔輸送層６０の画素開口部４５以外の領域に発光層のペースト材料を撥水する層を設けることにより画素開口部のみに発光層を塗布してもよい。これにより、隔壁の形成工程が必要でなくなるため、さらに生産性を向上できる。
【０１２３】
なお、本実施の形態では、補助配線を発光画素列ごとに配置しているが、これに限られない。
【０１２４】
図４は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。同図に記載された有機ＥＬ表示装置２００のように、発光部９６を備える発光画素９６Ａがマトリクス状に配置され、発光画素行および発光画素列に沿って二次元状に補助配線３０及び３１が配置されていてもよい。これにより、補助配線３０及び３１と、第２電極９０との接続面積を拡大して、電流密度を低減し、過電流に対する緩衝効果を向上できる。また、第２電極と補助配線との距離に依存する配線抵抗を小さくできるので、発光部の位置による駆動電圧ばらつきを抑制できる。その結果、さらに表示品質の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【０１２５】
また、図５は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。同図に記載された有機ＥＬ表示装置２３０は、発光部９７を備える発光画素９７ＡがＲＧＢなどの少なくとも３つのサブ画素で構成されている。この場合のように、３つのサブ画素をまとめた発光画素ごとに、補助配線３０が発光画素列ごとに発光画素に沿って一次元に配置されていてもよい。
【０１２６】
これにより、サブ画素の開口面積を拡大できるため、表示輝度の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。さらに、補助配線３０の面積を拡大すれば、補助配線に流れ込む電流の密度をさらに低減して信頼性が向上できるとともに、マスクなどの位置合わせ精度を大幅に緩和できるので、生産性をさらに向上できる。
【０１２７】
また、図６は、本発明の実施の形態１に係る第３の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。同図に記載された有機ＥＬ表示装置２６０は、発光部９８を備える発光画素９８ＡがＲＧＢなどの少なくとも３つのサブ画素で構成されている。この場合のように、３つのサブ画素をまとめた発光画素ごとに、補助配線３０が発光画素列ごとに、また、補助配線３１が発光画素行ごとに二次元に配置されていてもよい。
【０１２８】
これにより、例えば、３つのサブ画素のうち中央に配置されたサブ画素における、第２電極と補助配線との距離に依存する配線抵抗を低減できるので、サブ画素間の輝度ばらつきを、さらに抑制することができる。
【０１２９】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置について、図面を用いて説明する。
【０１３０】
図７は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。同図のように、有機ＥＬ表示装置３００は、基板１１と表示部１００Ａとを備える。基板１１は、発光部を駆動する駆動素子を形成した駆動回路層１１１と、駆動回路層１１１上に形成された層間絶縁層１１２とを備える。また、表示部１００Ａは、図１Ｂに記載された有機ＥＬ表示装置１００における基板１０以外の構成に相当する。本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置３００は、基板の構成が実施の形態１と異なる。以下、実施の形態１に記載された有機ＥＬ表示装置１００と同じ点は説明を省略し、異なる点のみ説明する。
【０１３１】
駆動回路層１１１は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのＦＥＴで構成された駆動素子（図示せず）からなる。また、駆動素子となる薄膜トランジスタは、一般にゲート電極と絶縁膜を挟んで対向するソース電極とドレイン電極とから構成されるが、詳細な説明は省略する。
【０１３２】
また、層間絶縁層１１２は、駆動回路層１１１の上に形成されている。そして、層間絶縁層１１２に形成された導電ビア１１３を介して、第１電極２０と駆動素子の電極端子（図示せず）とが接続されている。
【０１３３】
表示部１００Ａは、層間絶縁層１１２上に形成されている。
【０１３４】
以下に、発光部を駆動する駆動回路層１１１について、図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の主要な回路構成図である。同図に示されるように、駆動回路層１１１は、駆動素子としてＮｃｈ−ＦＥＴからなるスイッチングトランジスタＴｒ１と、Ｐｃｈ−ＦＥＴからなる駆動トランジスタＴｒ２と、保持容量Ｃとを備える。そして、Ｔｒ１のドレイン電極はデータ線と、Ｔｒ１のゲート電極は走査線と、さらにＴｒ１のソース電極は、保持容量ＣとＴｒ２のゲート電極とに接続されている。また、Ｔｒ２のソース電極は電源Ｖｄｄと、Ｔｒ２のドレイン電極は発光部の第１電極２０と接続されている。
【０１３５】
この構成において、走査線に選択信号が入力され、Ｔｒ１を開状態にすると、データ線を介して供給されたデータ信号が電圧値として保持容量Ｃに書き込まれる。そして、保持容量Ｃに書き込まれた保持電圧は、１フレーム期間を通じて保持され、この保持電圧により、Ｔｒ２のコンダクタンスがアナログ的に変化し、発光階調に対応した順バイアス電流が第１電極に供給される。さらに、第１電極に供給された順バイアス電流は、発光部、第２電極、例えば正孔輸送層と金属層との積層構造を有する接続部を介して補助配線を経由して流れる。これにより、発光部の発光層が電流に応じて発光することにより画像として表示される。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、駆動回路の駆動素子のドレイン電極に第１電極を接続して、補助配線に電流を流す構成である。
【０１３７】
これにより、駆動回路層１１１と一体化したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００を簡単な構成で実現できるとともに、画素内への過電流の流入を抑止しつつ画素間の輝度バラツキを大幅に低減することが可能となる。
【０１３８】
なお図８は、有機ＥＬ表示装置の主要な回路構成の一例であって、他の回路構成であっても適宜本発明に適応できることは言うまでもない。例えば、駆動素子のソース電極に第１電極が接続された回路構成であっても、同様の効果を奏する。
【０１３９】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置について、図面を用いて説明する。
【０１４０】
図９Ａは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。また、図９Ｂは、図９ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【０１４１】
図９Ｂに記載されたように、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置４００は、基板１２と、基板１２上に設けられた第１電極２０と、基板１２内に設けられた補助配線３３と、第１電極２０上に設けられた正孔注入層４０と、画素開口部４５及び接続開口部３５を形成する隔壁５０と、それらの上面に設けられた正孔輸送層６０と、画素開口部４５に設けられた発光層７０と、それらの上面に設けられた金属層８０と、金属層８０上に設けられた第２電極９０とから構成されている。
【０１４２】
基板１２は、複数の層から構成され、基板１２の最上層である第１層１２１と、第２層１２２とを備える。第１電極２０は第１層１２１の上に形成されており、補助配線３３は第２層１２２の上に形成されている。
【０１４３】
本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置４００は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置１００と比較して、基板１２が複数の層から構成され、基板の最上層に第１電極２０が設けられ、当該最上層と異なる層に補助配線３３が形成された点が構成として異なる。
【０１４４】
また、図９Ａに記載されたように、有機ＥＬ表示装置４００は、発光部９９を備える発光画素９９Ａがマトリクス状に配置され、補助配線３３は、各発光部９９に沿って発光画素列ごとに配置して設けられている。なお、図９Ｂに記載された正孔輸送層６０、金属層８０及び第２電極９０は、図９Ａに記載された部分平面図の全面にわたって形成されている。そして、補助配線３３と第２電極９０とは、補助配線３３に沿って設けられた接続開口部３５において、正孔輸送層６０及び金属層８０からなる接続部を介して電気的に接続されている。
【０１４５】
なお、接続開口部３５の第２電極９０と補助配線３０との間の層構成として、正孔輸送層６０及び金属層８０以外の層が含まれており、電流の流れる方向に対して、電流の流れを阻止しない層構成であれば、上記構造に限定されない。このような多層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図９Ａ及び図９Ｂに記載された実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置４００と同様の効果を有する。
【０１４６】
また、発光部９９は、画素開口部４５に設けられた、少なくとも発光層７０、正孔輸送層６０及び金属層８０から構成され、発光層７０に注入された電子と正孔の再結合により発生する光を第２電極９０面側から放出する。なお、第１電極２０は、発光部９９に対応して発光画素ごとに離間して設けられている。すなわち、発光部が、少なくとも３つのＲＧＢなどのサブ画素から構成されている場合には、各サブ画素に対応して発光部９９及び第１電極２０がサブ画素ごとに離間して設けられている。
【０１４７】
なお、有機ＥＬ表示装置４００を構成する基板１２、発光層７０などの各構成要素の材料などは、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１４８】
本実施の形態によれば、補助配線と第１電極とを、それぞれ、基板の異なる層に設けることにより、例えば補助配線と第１電極とが重なるように形成することもできるため、補助配線の面積を大幅に拡大できる。そして、それに対応して接続開口部３５の面積を拡大できる。その結果、第２電極と正孔輸送層及び金属層からなる接続部との接続面積、及び補助配線と当該接続部との接続面積の拡大により、過電流を効果的に抑制できる。さらに、第１電極と補助配線とを立体的に配置できるため、配線電極の形状や大きさに対する制限を大幅に緩和できる。上記の場合、例えば基板に形成された駆動素子の電極端子に接続される導電ビアと補助配線とが電気的にショートしないのであれば、補助配線を全面に形成してもよい。
【０１４９】
また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、少なくとも発光画素行ごと及び発光画素列ごとのうちいずれかにより、一次元または二次元に補助配線が設けられてもよい。
【０１５０】
また、本実施の形態によれば、補助配線と第１電極が立体的に配置できるため、第１電極の面積を大きくできる、それにより、発光部の開口面積を大幅に拡大できる。その結果、低い駆動電圧や少ない駆動電流で発光部を発光できるので、長寿命で信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【０１５１】
また、本実施の形態によれば、第１電極と補助配線とを異なる材料で構成できるため、補助配線では必要な抵抗率に応じて、また第１電極では発光部の構成に応じて最適な材料など、選択の範囲が拡大する。例えば、下面発光方式の場合、第１電極を透明性の導電材料で形成し、補助配線を金属材料で形成することができる。
【０１５２】
以下に、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１５３】
図１０〜図１２は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【０１５４】
まず、図１０（ａ）に示すように、複数の層からなる基板１２の下層となる第２層１２２上に、Ａｌを、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて、全面に形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、Ａｌをエッチングして、所定の位置に補助配線３３を形成する。このとき、補助配線３３は、二次元のマトリクス状に配列された発光部の、例えば行または列に沿って、一次元または二次元に配置して形成される。さらに、特に、上面発光方式の場合、各発光部を駆動する駆動回路と短絡などを生じなければ、任意の位置に補助配線を形成してもよい。
【０１５５】
次に、図１０（ｂ）に示すように、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法などを用いて、シリコンなどの酸化膜により基板の最上層である第１層１２１を形成する。このとき、第１層１２１の表面を、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法などにより平坦化することが好ましい。
【０１５６】
次に、図１０（ｃ）に示すように、まず、Ａｌを、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて、第１層１２１上に全面形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、Ａｌをエッチングし、所定の位置に第１電極２０を形成する。その後、正孔注入層４０として、例えば、ＰＥＤＯＴなどを、例えばインクジェット法などを用いて、少なくとも第１電極２０上の画素開口部に相当する位置に成膜する。
【０１５７】
次に、図１０（ｄ）に示すように、第１電極２０と異なる位置で、補助配線３３に沿って形成される接続開口部３５となる位置に開口部を形成したレジスト膜１２５を形成する。
【０１５８】
次に、図１０（ｅ）に示すように、レジスト膜１２５の開口部を介して、第１層１２１をエッチングする。これにより、補助配線３３が露出する。
【０１５９】
次に、図１１（ａ）に示すように、ネガ型のフォトレジスト５０Ａを全面に塗布する。そして、ネガ型のフォトレジスト５０Ａの上に、画素開口部４５と接続開口部３５に相当する位置に遮光部を有するマスク５１を位置合わせして載置する。そして、このマスク５１を介して、フォトリソグラフィ法を用いてフォトレジスト５０Ａを露光する。
【０１６０】
次に、図１１（ｂ）に示すように、マスク５１を取り外し、硬化処理をして、画素開口部４５と接続開口部３５を構成する隔壁５０を形成する。
【０１６１】
次に、図１１（ｃ）に示すように、正孔輸送層６０として、インク化した正孔輸送性の有機成膜材料をノズルから全面に噴射する。そして、真空乾燥を行い、引き続き、窒素雰囲気中において加熱処理することで架橋反応を行う。ここで、正孔輸送層６０は、ｎドープされていない有機材料により形成された層である。
【０１６２】
次に、図１１（ｄ）に示すように、画素開口部４５内に、例えば、インクジェット法などを用いて、発光層となるペースト材料を塗布する。このとき、発光層となるペースト材料は、画素開口部４５から表面張力により盛り上がった状態で塗布される。
【０１６３】
次に、図１１（ｅ）に示すように、ペースト材料を、例えば、８０℃、３０分程度乾燥させて、ペースト材料の溶剤成分を揮発させて発光部の発光層７０を形成する。なお、このとき、発光部が少なくとも３つのＲＧＢなどの異なるサブ画素からなる場合、サブ画素ごとに、図１１（ｄ）と図１１（ｅ）を繰り返すことにより、サブ画素に異なる発光部の発光層を形成した画素が形成される。
【０１６４】
次に、図１２（ａ）に示すように、少なくとも画素開口部４５および接続開口部３５を被覆するように、例えば真空蒸着法を用いて、金属層８０を全面に形成する。これにより、正孔輸送層６０及び金属層８０の積層構造である接続部が形成される。
【０１６５】
金属層８０の有する金属原子の仕事関数は、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さいので、補助配線３３の上方である接続部では上記金属原子から正孔輸送層６０へ電子を供与することが容易となる。よって、第１電極２０の上方である発光部ではｎドープされていない正孔輸送層６０が、接続部ではｎドープされる。
【０１６６】
次に、図１２（ｂ）に示すように、金属層８０の上に、例えばインジウムスズ酸化物などを、スパッタリング法を用いて成膜し、第２電極９０を形成する。これにより、第２電極９０と補助配線３３が正孔輸送層６０と金属層８０との積層構造を介して電気的に接続される。
【０１６７】
その後、実施の形態１と同様に、例えば樹脂層やガラスなどを設けて保護層を形成して、有機ＥＬ表示装置４００が製造される。
【０１６８】
本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【０１６９】
また、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、補助配線と第１電極とを、基板の有する異なる層に設けることにより、第２電極と補助配線との接続面積をさらに拡大できる。これにより、電流密度を低減し、過電流に対する緩衝効果をさらに向上させ、駆動電圧の変動を抑制し、輝度ばらつきの少ない高い表示品質の有機ＥＬ表示装置を生産性よく製造できる。
【０１７０】
また、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、補助配線と第１電極が立体的に配置できるため、第１電極の面積を大きくして発光部の開口面積を大幅に拡大できる。その結果、低い駆動電圧や少ない駆動電流で発光できるので、長寿命で信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を製造できる。
【０１７１】
また、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、第１電極と補助配線とを異なる材料で形成できるため、補助配線では必要な抵抗率に応じて、また第１電極では発光部の構成に応じて、最適な材料を任意に選択することができる。その結果、材料などの選択自由度の高い有機ＥＬ表示装置を容易に製造できる。
【０１７２】
なお、図１２（ａ）に記載された金属層８０の成膜工程と、図１２（ｂ）に記載された第２電極９０の成膜工程とは、連続したドライプロセスであることが好ましい。金属層８０の成膜工程から第２電極９０の成膜工程への一連のプロセスを、上記連続したドライプロセスとすることにより、製造プロセスが簡略化される。また、金属層８０と第２電極９０との界面に、不要な酸化物層などが介在することが抑制されるので、有機ＥＬ表示装置の高発光効率、低駆動電圧及び長寿命化にも貢献する。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、発光部の構成として、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／金属層を例に説明したが、これに限られない。例えば、発光層以外に少なくとも正孔輸送層及び金属層を含む構成であればよい。そして、発光部の構成に対応して、第２電極と補助配線との間に介在する接続部として、正孔輸送層及び金属層以外に、少なくとも電子注入層、電子輸送層及び正孔注入層のいずれか一層を設けてもよい。
【０１７４】
この場合、接続部は、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有しないように構成されることが好ましい。
【０１７５】
しかし、例えば、接続部として正孔注入層と電子輸送層との積層構造を含む構造とした場合などでは、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有してしまう場合が想定される。この場合であっても、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも低い場合には、第２電極から補助配線に向かってなだれ電流が発生する。よって、上記積層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図１２に記載された実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置４００と同様の効果を有する。
【０１７６】
一方、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも高い場合には、第２電極から補助配線に向かっての電流パスが遮断されてしまい、発光のための電流パスも遮断されてしまう。このような積層構造は、本発明においては不適合である。
【０１７７】
つまり、正孔輸送層及び金属層を含み、発光部を流れる電流に対して、接続部の電流の流れを阻止しない層構成であれば、組み合わせは任意である。
【０１７８】
また、本実施の形態では、隔壁５０を有する有機ＥＬ表示装置を例に説明したが、これに限られない。例えば、図１１（ｃ）において、正孔輸送層６０の画素開口部４５以外の領域に発光層のペースト材料を撥水する層を設けることにより画素開口部のみに発光層を塗布してもよい。これにより、隔壁の形成工程が必要でなくなるため、さらに生産性を向上できる。
【０１７９】
なお、本実施の形態では、補助配線を発光画素列ごとに配置しているが、これに限られない。
【０１８０】
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４における有機ＥＬ表示装置について、図面を用いて説明する。
【０１８１】
図１３は、本発明の実施の形態４における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。同図のように、有機ＥＬ表示装置５００は、基板１３と表示部５００Ａとを備える。基板１３は、ベース層１３０と、発光部を駆動する駆動素子を形成した駆動回路層１３１と、駆動回路層１３１上に形成された層間絶縁層１３２とを備える。また、表示部５００Ａは、図９Ｂに記載された有機ＥＬ表示装置４００における基板１２以外の構成に相当する。本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置５００は、基板の構成が実施の形態３と異なる。以下、実施の形態３に記載された有機ＥＬ表示装置４００と同じ点は説明を省略し、異なる点のみ説明する。
【０１８２】
第１電極２０は、層間絶縁層１３２上に形成されている。
【０１８３】
補助配線３４は、ベース層１３０上に形成されている。
【０１８４】
駆動回路層１３１は、ベース層１３０上に形成されており、例えば、ＴＦＴなどのＦＥＴで構成された駆動素子（図示せず）からなる。
【０１８５】
また、層間絶縁層１３２は、駆動回路層１３１の上に形成されている。そして、層間絶縁層１３２に形成された導電ビア１３３を介して、第１電極２０と駆動素子の電極端子（図示せず）とが接続されている。
【０１８６】
本構成において、層間絶縁層１３２に形成した導電ビア１３３を介して第１電極２０と駆動素子の電極端子（図示せず）が接続され、接続開口部３５で正孔輸送層６０と金属層８０との積層構造からなる接続部を介して第２電極９０と補助配線３４とが接続されている。
【０１８７】
また、本実施の形態における有機ＥＬ表示装置５００の主要な回路構成図は、図８に記載された実施の形態２に係る有機ＥＬ表示装置３００の主要な回路構成図と同様である。
【０１８８】
本実施の形態によれば、駆動回路層１３１と一体化したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置５００を簡単な構成で実現できる。また、画素内への過電流の流入を抑止するとともに、発光部の駆動電圧の変動を抑制し、発光部の輝度ばらつきを低減した高い表示品質を備えた有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【０１８９】
以上、本発明の有機ＥＬ表示装置及びその製造方法について、実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。実施の形態１〜４及びその変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、実施の形態１〜４及びその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る有機ＥＬ表示装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１９０】
例えば、実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置４００の断面構造を有し、実施の形態１に係る第１、第２及び第３の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の補助配線３０及び３１を平面レイアウトとして有する有機ＥＬ表示装置も、実施の形態１〜４において得られた効果と同様の効果を奏する。
【０１９１】
なお、実施の形態１〜４において、接続部を構成する層は、発光部を構成する層の一部として説明してきたが、接続部を構成する層は、発光部を構成する層と連続している必要はない。図１４は、本発明の実施の形態１に係る第４の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部断面図である。同図における有機ＥＬ表示装置６００は、図１Ｂに記載された有機ＥＬ表示装置１００と比較して、金属層８０が接続部のみに形成されている点が異なる。
【０１９２】
ここで、上述した本発明の実施の形態１に係る第４の変形例では、金属層８０は、発光部の構成層ではなく、接続部の正孔輸送層６０に電子を供与する機能のみのために必要な層である。この場合には、金属層８０を形成する際に、接続部のみに金属層８０を形成するため、あるいは、発光部に金属層８０を形成しないようにするため、マスクプロセスが必要となる。この場合、製造プロセスの容易性は実施の形態１〜４の場合に比べて劣るが、接続部として、少なくともｎドープされた正孔輸送性の材料を用いることにより、画素内への過電流の流入を抑止しながら輝度バラツキを抑制するという本発明の課題は解決される。
【０１９３】
また、実施の形態１〜４において、発光部における正孔輸送層６０と接続部における正孔輸送層６０とが分断された構造を有する場合においても、上述した実施の形態１に係る第４の変形例を示す有機ＥＬ表示装置で得られた効果と同様の効果を奏する。
【０１９４】
また、実施の形態１〜４では、金属層８０に接して第２電極９０が形成されている構造をとっているが、金属層８０と第２電極９０との間に、電子輸送性の層が形成されてもよい。例えば、以下のような製造プロセスにより電子輸送性の層が形成される。まず、真空蒸着法により、バリウム５ｎｍ（アルドリッチ製、純度９９％以上）を金属層８０として製膜する。次に、バリウム２０％を混合した有機化合物Ａｌｑ（新日鐵化学製、純度９９％以上）の膜２０ｎｍを共蒸着法により製膜する。最後に、住友重機械工業株式会社製のプラズマコーティング装置を用いてＩＴＯ電極を１００ｎｍ形成して第２電極９０とする。
【０１９５】
また、例えば、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、図１５に記載されたような薄型フラットＴＶに内蔵される。過電流防止機能を有し輝度バラツキの抑制された本発明に係る有機ＥＬ表示装置により、高い表示品質を備えた薄型フラットＴＶが実現される。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明にかかる有機ＥＬ素子は、低駆動電圧で高効率、長寿命であることから、ディスプレイデバイスの画素発光源、液晶ディスプレイのバックライト、各種照明用光源、光デバイスの光源等として有用であり、特に、ＴＦＴと組み合わせたアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイパネルへの応用に適性がある。
【符号の説明】
【０１９７】
１０、１１、１２、１３、７１０、８１０ 基板
２０、７２０、８２０ 第１電極
３０、３１、３３、３４、７３０、８３０ 補助配線
３５ 接続開口部
４０ 正孔注入層
４５ 画素開口部
５０、７４０、８４０ 隔壁
５０Ａ フォトレジスト
５１ マスク
６０ 正孔輸送層
７０、８６０ 発光層
８０ 金属層
９０、７６０、８８０ 第２電極
９５、９６、９７、９８、９９ 発光部
９５Ａ、９６Ａ、９７Ａ、９８Ａ、９９Ａ 発光画素
１００、２００、２３０、２６０、３００、４００、５００、６００ 有機ＥＬ表示装置
１００Ａ、５００Ａ 表示部
１１１、１３１ 駆動回路層
１１２、１３２ 層間絶縁層
１１３、１３３ 導電ビア
１２１ 第１層
１２２ 第２層
１２５ レジスト膜
１３０ ベース層
７００ 表示装置
７４５ 開口部
７５０ 光変調層
８００ 発光装置
８５０ 第１のバッファー層
８７０ 第２のバッファー層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置及びその製造方法に関し、特に、有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを低減した表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来のＣＲＴディスプレイに対して、薄型、軽量、低消費電力などの特徴を有する液晶ディスプレイなどの平面型の表示装置の需要が急速に伸びている。しかし、液晶ディスプレイは、視野角や応答性などに課題を有している。
【０００３】
その課題を改善するために、最近では、自発光、高視野角、高速応答性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記す）を用いた、単純マトリクス方式やアクティブマトリクス方式などの表示装置が注目されている。特に、高精細や大画面化に有利なアクティブマトリクス方式の表示装置の開発が活発に行われている。
【０００４】
有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、有機ＥＬ素子を用いた表示パネルと、有機ＥＬ素子を駆動する駆動回路から構成されている。そして、表示パネルは、ガラスなどの基板上に、Ａｌなどの第１電極とそれに対向するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの第２電極と、それらの間に発光層を設けた有機ＥＬ素子を、マトリクス状に配置して構成されている。また、駆動回路は、有機ＥＬ素子を個別に駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などで構成されている。
【０００５】
また、表示装置として、有機ＥＬ素子の発光した光を、基板を介して外部に取り出す下面発光方式と、基板と対向する第２電極側から取り出す上面発光方式が検討されている。しかし、アクティブマトリクス方式の下面発光方式の表示装置では、駆動回路の薄膜トランジスタが基板に形成されるため、十分な開口率を確保することが困難となっている。
【０００６】
一方、上面発光方式は、薄膜トランジスタなどにより開口率が制限されないため、下面発光方式に比べて発光した光の利用効率を高めることができる。この場合、上面発光方式は、発光層の上面に形成した第２電極を介して光が外部に取り出されるため、第２電極に高い導電性とともに高い光透過性が要求される。しかし、一般に第２電極に用いられる透明導電性材料は、ＩＴＯなどの金属酸化物が用いられるが、金属酸化物は金属材料に比べて抵抗率が高い。そのため、表示パネルが大面積化されるほど、発光画素間で第２電極の配線長に差異が生じ、電源供給部の端とパネルの中央の間で大きな電圧降下が発生し、それに応じて輝度に差が出るため、中央が暗くなる。つまり、表示パネル面の有機ＥＬ素子の配置位置によって電圧がばらつき、表示品質の低下を生じるという問題がある。
【０００７】
これを避けるためには、画素ごとに下部の低抵抗配線から上部透明電極に給電する構造が有効である。
【０００８】
例えば、特許文献１には、図１６に示されるような表示装置が開示されている。
【０００９】
図１６は、特許文献１に記載された従来の表示装置の有する発光画素の構造断面図である。以下に、図１６を用いて特許文献１の表示装置７００について簡単に説明する。同図のように、表示装置７００は、基板７１０の同一面に、抵抗率の低い導電材料からなる第１電極７２０と補助配線７３０とが、例えば、フォトリソグラフィ法などを用いて分離して設けられている。そして、第１電極７２０上に発光層である光変調層７５０が設けられ、その上に透明導電性材料からなる第２電極７６０が設けられている。さらに、隔壁７４０に部分的に設けられた開口部７４５を介して、補助配線７３０と第２電極７６０とが接続されている。
【００１０】
また、同様に、特許文献２では、第１電極と第２電流供給線とがガラス基板の異なる層に設けられ、コンタクトホールを介して、第２電極と第２電流供給線とが接続された有機発光表示装置が開示されている。これにより、第２電極による配線抵抗を小さくして、表示面内の輝度ばらつきを低減できるとしている。
【００１１】
しかし、特許文献１及び特許文献２に開示された従来の表示装置では、第２電極と補助配線とが直接接続されるため、過電流が流れた場合に、駆動回路部などの表示装置に影響を与えることがある。また、発光部にも過電流が流れるので、発光部の信頼性、寿命にも影響を与える可能性がある。ここで、過電流とは、通常１サブ画素当りの発光部を発光するのに必要な電流が３μＡ〜５μＡであるのに対して、例えば数１０〜数１００倍以上のパルス状の電流である。そして、過電流は、例えば表示パネル製造中での静電気、または完成した表示装置に何らかの外部からのノイズなどによる電流、または他の画素が短絡した場合に発生する。
【００１２】
また、特許文献１および特許文献２で開示された従来の表示装置では、第２電極と補助配線が接続部を介して直接接続されている。そのためには、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層および発光層などの発光動作に関与する全ての層が、接続部を被覆しないように形成する必要がある。例えば真空蒸着法を用いてこれを実現するには、高精細マスクを使用する必要がある。しかし、高精細マスクの使用は、生産性よく、大画面や高精細の表示装置を製造する上で、位置合わせなどに課題がある。
【００１３】
また、特許文献３では、上述した高精細マスクの使用をせず、かつ、過電流が抑止された接続部を実現する構造が提案されている。
【００１４】
図１７は、特許文献３に記載された従来の発光装置の有する発光画素の構造断面図である。同図に記載された発光装置８００は、隔壁８４０を介して第１電極８２０と分離形成され、基板８１０上に形成された補助配線８３０と第２電極８８０との間に、発光層８６０を含む発光部の構成層である第１のバッファー層８５０及び第２のバッファー層８７０のうち少なくとも一方が配置されている。
【００１５】
第１のバッファー層８５０は、金属化合物と有機材料とが組み合わされた層であり、発光部及び接続部を含む全体にわたってｐドープされた層である。また、第２のバッファー層８７０は、電子輸送性物質と電子供与性を示す物質とが組み合わされた層であり、発光部及び接続部を含む全体にわたってｎドープされた層である。
【００１６】
この構造により、発光装置８００は、各発光画素の近傍に補助配線を形成することができ、しかも、第１のバッファー層８５０及び第２のバッファー層８７０にドープされたキャリアにより接続部が適度の導電性を有する。よって、第２電極８８０の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−３１８５５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３６８７号公報
【特許文献３】特開２００７−７３４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図１７に記載された従来の発光装置８００の有する第１のバッファー層８５０及び第２のバッファー層８７０には、それぞれ、予めｐドープ及びｎドープがされている。これらのバッファー層が、ｐドープ及びｎドープされた状態を実現するには、いずれも層形成の時点でドーパントと輸送材料との混合物である必要がある。上記混合物からなるバッファー層を形成する工程として、共蒸着法による製造工程が挙げられる。
【００１９】
しかしながら、共蒸着法に代表される上記混合物の形成工程には、混合される２つの材料の蒸着速度を安定させるための複雑な工程が必要であり、製造工数が増加してしまう。また、この蒸着速度を安定させるプロセスなどの仕様を満足させるための成膜装置コストが増加してしまう。
【００２０】
上述したように、特許文献３に記載された発光装置を実現するには、複雑なバッファー層の形成工程が必要であり、結果的には製造工程及び形成装置コストを増加させてしまうこととなる。
【００２１】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、画素内への過電流の流入を抑止するとともに画素間の輝度バラツキを大幅に低減し、製造プロセスが容易な有機エレクトロルミネッセンス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。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置は、基板と、前記基板上または前記基板内に形成された第１電極と、前記基板上または前記基板内に前記第１電極と電気絶縁されて形成された補助配線と、前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層と、前記発光層と前記第１電極との間に介在し、絶縁性の有機材料により形成された有機層と、前記発光層の上方に形成された第２電極と、を具備し、前記有機層及び前記第２電極は、前記第１電極の上方から前記補助配線の上方に延設され、前記補助配線の上方の前記有機層と前記第２電極との間には、前記有機層に接して金属層が設けられ、前記第２電極と前記補助配線とは、前記有機層及び前記金属層を介して電気接続され、前記補助配線の上方における前記有機層は、前記金属層の金属原子が拡散して導電性を帯びている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、画素内への過電流の流入を抑止するとともに、配線抵抗の低減により、大型パネルでも電位降下による画素間の輝度バラツキを大幅に低減した表示品質の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。また、製造プロセスを簡略化できるので生産性に優れた有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る第３の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の主要な回路構成図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態４における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１に係る第４の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の表示装置を内蔵した薄型フラットＴＶの外観図である。
【図１６】図１６は、特許文献１に記載された従来の表示装置の有する発光画素の構造断面図である。
【図１７】図１７は、特許文献３に記載された従来の発光装置の有する発光画素の構造断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置は、基板と、前記基板上または前記基板内に形成された第１電極と、前記基板上または前記基板内に前記第１電極と電気絶縁されて形成された補助配線と、前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層と、前記発光層と前記第１電極との間に介在し前記発光層への正孔輸送を行う正孔輸送層と、前記発光層の上方に形成された第２電極と、を具備し、前記正孔輸送層及び前記第２電極は、前記第１電極の上方から前記補助配線の上方に延設され、前記補助配線の上方の前記正孔輸送層と前記第２電極との間には、金属層が設けられ、前記第２電極と前記補助配線とは、前記正孔輸送層及び前記金属層を介して電気接続され、前記金属層は、仕事関数が前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度またはそれより小さい金属を含むものである。
【００２６】
本態様によると、金属層の有する金属原子の仕事関数を、正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さくする。これにより、補助配線と第２電極との電気的な接続部では、上記金属原子から正孔輸送層へ電子を供与することが容易となる。そのため、発光部ではｎドープされていない正孔輸送層が、接続部ではｎドープされるので、第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。
【００２７】
また、上記接続部に設けられた層は、補助配線の金属や第２電極に使用されるＩＴＯに比べると電気抵抗が高く設定できるので、過電流に対する電気的な緩衝層として機能することにより、過電流を効果的に抑制できる。さらに、第１電極と第２電極との間に形成された発光部の形成工程では、正孔輸送層にｎドープするための工程を要しないので、製造工程の簡略化が図られる。ここで、上記発光部は、前記第１電極、前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層、及び前記発光層の上方に形成された第２電極を含む。前記接続部は、前記補助配線、前記補助配線の上方の前記正孔輸送層及び前記第２電極、前記正孔輸送層及び前記第２電極の間に介在する金属層を含む。
【００２８】
また、前記第１電極の上方および前記補助配線の上方における前記正孔輸送層は、ｎドープされていない有機材料により形成された層である。
【００２９】
前記第１電極の上方における前記正孔輸送層がｎドープされると、前記正孔輸送層上に積層された発光層に含まれる発光物質が、ドープされた金属原子と反応して、前記発光層に含まれる発光物質が劣化してしまう。
【００３０】
本態様によると、前記正孔輸送層の形成時には、前記正孔輸送層はｎドープされていない有機材料により形成される。よって、ｎドープされていない正孔輸送層により、前記発光層の輝度劣化を防止して前記発光層の長寿命化を図ることができる。
【００３１】
また、前記金属層に含まれる前記金属は、当該金属の仕事関数値から前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、０．５ｅＶ以下である。
【００３２】
正孔輸送層を構成する正孔輸送性の有機物質は、一般的に、１．７〜２．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有する。一方、電子輸送性材料は、一般的に、２．５〜３．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有する。また、正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属は、電子輸送性の有機物質に電子を供与する金属に比べ、電子エネルギー準位、つまり仕事関数が小さいことが要求される。
【００３３】
本態様によると、上記正孔輸送層へ電子を十分に供給する金属の仕事関数としては、上記正孔輸送性の有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値との差が０．５ｅＶ以内か、上記正孔輸送性の有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値よりも小さいことが要求される。これにより、上記接続部における正孔輸送層へのｎドープが十分になされる。
【００３４】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記第２電極と前記補助配線との間に介在する前記正孔輸送層は、前記第２電極と前記正孔輸送層との間に介在する前記金属層との接触によりｎドープされるものである。
【００３５】
本態様によると、前記第２電極と前記補助配線との間に介在する前記正孔輸送層は、前記第２電極と前記正孔輸送層との間に介在する前記金属層との接触により自然にｎドープされる。これにより、前記正孔輸送層にｎドープするための工程を要することなく、絶縁材料である前記正孔輸送層が導電性を帯びるので、前記第２電極と前記補助配線との間の抵抗を下げることができる。その結果、前記発光層の輝度劣化を防止して前記発光層の長寿命化を図りつつ、前記第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキを低減できる。
【００３６】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層に含まれる前記金属は、当該金属の仕事関数値から前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、−０．５ｅＶ以上である。
【００３７】
本態様によると、上記正孔輸送層へ電子を十分に供給する金属の仕事関数値から上記正孔輸送性の有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた差が−０．５ｅＶ以上である。これにより、上記接続部における正孔輸送層へのｎドープが十分になされる。
【００３８】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記補助配線の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度は、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度より高い。
【００３９】
本態様によると、上記発光部における正孔輸送層が発光層と接している構造でも、発光部の発光効率を低下させずに、第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。ここで、発光部における正孔輸送層とは、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層をいう。
【００４０】
また、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層が、前記正孔輸送層が周辺の層からの影響によりｎドープされたとしても、前記第１電極の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度は、前記補助配線の上方における前記正孔輸送層のｎドープ濃度より低い。そのため、前記発光層に含まれる発光物質が前記正孔輸送層にｎドープされた金属原子と反応しても、前記発光層に含まれる発光物質が劣化するのを抑制できる。その結果、前記発光層の輝度劣化を防止して前記発光層の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層は、前記第１電極上から前記補助配線上にわたり連続して形成されているものである。
【００４２】
本態様によると、前記接続部に設けられた金属層の形成にあたり、高精細マスクを用いたパターニング工程が不要となるので、製造プロセスが容易となる。また、大画面化、高精細化に対して有利となる。
【００４３】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層は、前記第１電極の上方において前記発光層へ電子を注入する電子注入層である。
【００４４】
本態様によると、前記金属層は、前記第１電極の上方において、電子の生成を補助して前記発光層へ電子を注入する電子注入層であってもよい。
【００４５】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層の金属原子は、前記補助配線上において、前記金属層と前記正孔輸送層との界面である第１主面と反対側に位置する前記正孔輸送層の第２主面の近傍まで拡散している。
【００４６】
本態様によると、前記金属層の金属原子は、前記補助配線上において、前記金属層と前記正孔輸送層との界面である第１主面と反対側に位置する前記正孔輸送層の第２主面の近傍まで拡散していることが好ましい。
【００４７】
また、別の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記金属層の金属原子は、前記第２主面から５ｎｍ以内まで到達している。
【００４８】
本態様によると、前記金属層の金属原子は、前記第２主面から５ｎｍ以内まで到達していることが好ましい。これにより、接続部における正孔輸送層の積層方向にわたって均一にｎドープされるので、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層の抵抗値を低減することが可能となる。
【００４９】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記正孔輸送層の膜厚は、前記補助配線上では、０ｎｍ超５０ｎｍ以下である。
【００５０】
本態様によると、前記正孔輸送層の膜厚は、前記補助配線上において、０ｎｍ超５０ｎｍ以下であることが好ましい。接続部における正孔輸送層の膜厚が５０ｎｍより大きくなると、金属層の金属原子が正孔輸送層の積層方向にわたって均一に拡散することが困難となる。よって、接続部における正孔輸送層の膜厚が０ｎｍ超５０ｎｍ以下であることにより、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層の抵抗値を低減することが可能となる。
【００５１】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記基板は、少なくとも第１層及び当該第１層と異なる第２層とを有し、前記第１電極は、前記第１層上に形成され、前記補助配線は、前記第２層上に形成されている。
【００５２】
本態様によると、前記基板は、少なくとも第１層及び当該第１層と異なる第２層とを有し、前記第１電極は、前記第１層上に形成され、前記補助配線は、前記第２層上に形成されていてもよい。
【００５３】
これにより、補助配線の配置位置や面積などが、第１電極の配置により制限を受けにくいので、設計自由度の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。例えば、補助配線と第１電極とを、それぞれ、基板の異なる層に設けることにより、補助配線と第１電極とが重なるように形成することもできるため、補助配線の面積を大幅に拡大できる。そして、それに対応して補助配線と接合部との接続面積を拡大できる。その結果、過電流を効果的に抑制できる。さらに、第１電極と補助配線とを立体的に配置できるため、配線電極の形状や大きさに対する制限を大幅に緩和できる。また、第１電極と補助配線とを異なる材料で構成できるため、補助配線では必要な抵抗率に応じて、また第１電極では発光部の構成に応じて最適な材料など、選択の範囲が拡大する。例えば、下面発光方式の場合、第１電極を透明性の導電材料で形成し、補助配線を金属材料で形成することができる。
【００５４】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記有機ＥＬ表示装置は、前記第１電極、前記発光層及び前記第２電極を含む発光画素が複数、マトリクス状に配置されており、前記第１電極及び前記発光層は、少なくとも前記発光画素ごとに離間して設けられ、前記補助配線は、少なくとも前記発光画素の列ごと及び前記発光画素の行ごとのいずれかに配置されている。
【００５５】
本態様によると、第２電極と補助配線間の距離に依存する配線抵抗を低減して、駆動電圧の変動を抑制し、表示品質の高いカラー有機ＥＬ表示装置を実現でき、また、第２電極と補助配線との耐過電流特性を向上できる。
【００５６】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記複数の発光画素のそれぞれは、少なくとも３つのサブ画素で構成され、前記第１電極及び前記発光層は、前記サブ画素ごとに離間して設けられ、前記補助配線は、少なくとも前記サブ画素の列ごと及び前記サブ画素の行ごとのいずれかに配置されている。
【００５７】
本態様によると、第２電極と補助配線間の距離に依存する配線抵抗を大幅に低減して、駆動電圧の変動をさらに抑制し、表示品質の高いカラー有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【００５８】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記複数の発光画素のそれぞれは、少なくとも３つのサブ画素で構成され、前記第１電極及び前記発光層は、前記サブ画素ごとに離間して設けられ、前記補助配線は、少なくとも前記発光画素の列ごと及び前記発光画素の行ごとのいずれかに配置されている。
【００５９】
本態様によると、補助配線と第２電極は、１サブ画素ごとに補助配線が設けられる場合と比較して、補助配線の本数や接合ポイント数を低減できるので、より広い接合開口部の面積を介して接続することが可能となる。その結果、第２電極の電圧変動をさらに抑制し、表示パネルの表示の均一性を向上することができる。
【００６０】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記基板は、さらに、前記第１電極の下に配置された層間絶縁層と、前記層間絶縁層の下に配置され、前記第１電極、前記発光層及び前記第２電極を含む発光画素を駆動する駆動素子を有する駆動回路層とを備え、前記層間絶縁層に設けられた導電ビアを介し、前記第１電極と前記駆動素子とが接続されている。
【００６１】
本態様によると、画素部内に駆動回路を一体化したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【００６２】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置は、前記有機ＥＬ表示装置において、前記駆動素子は、薄膜トランジスタからなり、前記第１電極は、前記導電ビアを介し前記駆動素子のソース端子又はドレイン端子と接続されている。
【００６３】
本態様によると、第２電極と補助配線との接続抵抗が変動しても、発光部に印加される電圧の変動を抑制できる。その結果、表示品質に優れる有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【００６４】
また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、複数の発光画素が配置されている有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、基板上または基板内に、第１電極と当該第１電極と電気絶縁された補助配線とを形成する第１形成工程と、前記第１電極の上方に、発光物質を含む発光層と、ｎドープされていない有機材料により形成され当該発光層への正孔輸送を行う正孔輸送層とを含む発光部を形成し、前記補助配線の上方に、前記正孔輸送層と、当該正孔輸送層に接し仕事関数値から前記正孔輸送層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が０．５ｅＶ以下である金属からなる金属層を含む接続部を形成する第２形成工程と、前記第２形成工程の後、少なくとも前記発光部及び前記接続部の上に、第２電極を形成する第３形成工程とを含み、前記補助配線の上方における前記正孔輸送層には、前記第２形成工程により、前記金属層と接触し、ｎドープされている。
【００６５】
本態様によると、このような特徴的な手段を備える有機ＥＬ表示装置として実現することができるだけでなく、有機ＥＬ表示装置に含まれる特徴的な手段をステップとする有機ＥＬ表示装置の製造方法として実現することができる。
【００６６】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記第２形成工程では、前記発光部は、前記金属層を含み、前記金属層と前記正孔輸送層とを、前記発光部及び前記接続部にわたり連続して形成するものである。
【００６７】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記基板は、少なくとも第１層及び当該第１層と異なる第２層を有し、前記第１形成工程では、前記第１層の上に前記第１電極を形成し、前記第２層の上に前記補助配線を形成するものである。
【００６８】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記第２形成工程における、前記補助配線上に形成された前記金属層と、前記第３形成工程における前記第２電極とは、連続したドライプロセスにより形成されているものである。
【００６９】
また、別の態様の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記第１形成工程の前に、前記基板の構成層として、前記発光画素を駆動する駆動素子を有する駆動回路層を形成する駆動層形成工程と、前記駆動回路層の上に、前記基板の最上層として、前記駆動素子と前記第１電極とを導通させる導電ビアを有する層間絶縁層を形成する絶縁層形成工程とを含むものである。
【００７０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態および各図面において、同じ構成要素には同じ符号を付し説明する。また、以下では、上面発光方式の陽極（アノード）を第１電極、陰極（カソード）を第２電極とする有機ＥＬ素子からなる表示装置を例に説明するが、これに限られない。
【００７１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と記す）について、図面を用いて説明する。
【００７２】
図１Ａは、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。また、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【００７３】
図１Ｂに記載された本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１００は、基板１０と、基板１０上に設けられた第１電極２０及び補助配線３０と、第１電極２０上に設けられた正孔注入層４０と、画素開口部４５及び接続開口部３５を形成する隔壁５０と、それらの上面に設けられた正孔輸送層６０と、画素開口部４５に設けられた発光層７０と、それらの上面に設けられた金属層８０と、金属層８０上に設けられた第２電極９０とから構成されている。
【００７４】
また、図１Ａに記載されたように、有機ＥＬ表示装置１００は、発光部９５を備える発光画素９５Ａがマトリクス状に配置され、補助配線３０は、各発光部９５に沿って発光画素列ごとに配置して設けられている。なお、図１Ｂに記載された正孔輸送層６０、金属層８０及び第２電極９０は、図１Ａに記載された部分平面図の全面にわたって形成されている。そして、補助配線３０と第２電極９０は、補助配線３０に沿って設けられた接続開口部３５において、正孔輸送層６０及び金属層８０からなる接続部を介して電気的に接続されている。
【００７５】
なお、接続開口部３５の第２電極９０と補助配線３０との間の層構成として、正孔輸送層６０及び金属層８０以外の層が含まれており、電流の流れる方向に対して、電流の流れを阻止しない層構成であれば、上記構造に限定されない。このような多層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図１Ａ及び図１Ｂに記載された実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置１００と同様の効果を有する。
【００７６】
また、発光部９５は、画素開口部４５に設けられた、少なくとも発光層７０、正孔輸送層６０及び金属層８０から構成され、発光層７０に注入された電子と正孔の再結合により発生する光を第２電極９０面側から放出する。なお、第１電極２０は、発光部９５に対応して画素ごとに離間して設けられている。すなわち、発光部が、少なくとも３つのＲＧＢなどのサブ画素から構成されている場合には、各サブ画素に対応した発光部９５及び第１電極２０がサブ画素ごとに離間して設けられている。
【００７７】
ここで、基板１０としては、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、石英基板などが用いられる。また、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホンなどのプラスチック基板を用いて、有機ＥＬ表示装置に曲げ性を付与することもできる。特に本実施の形態のように、上面発光方式の場合、不透明プラスチック基板やセラミック基板を用いることができる。
【００７８】
また、第１電極２０および補助配線３０としては、特に限定されないが、電気抵抗率が小さい材料を用いることが好ましく、例えば銀、アルミニウム、ニッケル、クロム、モリブデン、銅、鉄、白金、タングステン、鉛、錫、アンチモン、ストロンチウム、チタン、マンガン、インジウム、亜鉛、バナジウム、タンタル、ニオブ、ランタン、セリウム、ネオジウム、サマリウム、ユーロピウム、パラジウム、銅、コバルト、のうちのいずれかの金属、これらの金属の合金、またはそれらを積層したものを用いることができる。
【００７９】
また、発光部を構成する正孔注入層４０は、正孔注入性の材料を主成分とする層である。正孔注入性の材料とは、第１電極２０側から注入された正孔を安定的に、又は正孔の生成を補助して発光層へ注入する機能を有する材料である。正孔注入層４０としては、例えばＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）などを用いることができる。
【００８０】
正孔輸送層６０は、正孔注入層４０、隔壁５０及び補助配線３０の上に全面形成されており、正孔注入層４０から注入された正孔を発光層７０内へ輸送する機能を有する。正孔輸送層６０としては、正孔輸送性の有機材料を用いることができる。正孔輸送性の有機材料とは、生じた正孔を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を有する有機物質である。これは、ｐ−型の有機半導体と呼ばれることもある。
【００８１】
正孔輸送層６０は、高分子材料でも低分子材料であってもよいが、湿式印刷法で製膜できることが好ましく、上層である発光層７０を形成する際に、これに溶出しにくいよう、架橋剤を含むことが好ましい。正孔輸送性の材料の例としては、特に限定されるものではないが、芳香族アミンを用いることができ、好ましくはトリフェニルアミンの誘導体及びトリアリールアミン誘導体が用いられる。架橋剤の例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを用いることができる。
【００８２】
正孔輸送層６０を形成する製膜法としては、特に限定されるものではないが、インクジェット法に代表されるノズルジェット法や、ディスペンサー法を用いることができる。この場合、インクジェット法は、インク化した有機成膜材料をノズルから噴射して、正孔輸送層６０を形成する方法である。
【００８３】
また、発光部を形成する発光層７０としては、低分子系または高分子系の有機発光材料を用いることができる。高分子系の発光材料としては、例えばポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフルオレンなどのポリマー発光材料などを用いることができる。また、低分子系の発光材料としては、Ａｌｑ3やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ2）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾールなどのベンゾオキサゾール系、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾールなどのベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾールなどのベンゾイミダゾール系などの蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕などの８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオンなどの金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼンなどのスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジンなどのジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体などが用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネンなども用いられる。あるいは、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムなどの燐光発光材料を用いることもできる。
【００８４】
金属層８０は、電子の生成を補助して発光層７０へ電子を注入する機能を有する。また、金属層８０は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうち少なくとも一方を主成分とする金属の層であり、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を２種類以上含有していてもよい。これには、アルカリ金属とアルカリ土類金属の双方を含有する場合を含む。
【００８５】
さらに、金属層８０は、接続開口部３５において正孔輸送層６０と接し接続部を構成している。この接続部における正孔輸送層６０の抵抗値を低減させるため、金属層８０は、接続部の正孔輸送層６０に対し、電子を供給する機能を有する。このため、金属層８０は、仕事関数が正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度またはそれより小さい金属で構成される。この接続部における積層構造により、接続部における正孔輸送層６０には０．１〜３０％程度の金属原子が拡散する。つまり、補助配線３０の上方における正孔輸送層６０のｎドープ濃度は、第１電極２０の上方における正孔輸送層６０のｎドープ濃度より高い。この金属層８０の有する金属元素の要件について、以下、説明を行う。
【００８６】
電子供与性の金属から有機物質へ電子を供与するためには、当該金属の電子エネルギー準位と有機物質の最低非占有分子軌道のエネルギー準位とのギャップが小さいことが好ましい。ここで、真空準位に対し、正孔輸送性の有機物質は、一般的に、１．７〜２．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有している（例えば、Chem. Rev.vol. 107, p953-1010 (2007)）。一方、電子輸送性材料は、一般的に、２．５〜３．５ｅＶ程度のエネルギー準位の範囲に最低非占有分子軌道を有している（例えば、Chem. Rev. vol. 107, p953-1010 (2007)）。正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属は、電子輸送性の有機物質に電子を供与する金属に比べ、電子エネルギー準位、つまり仕事関数が小さいことが好ましい。以上より、正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属の仕事関数としては、当該金属の仕事関数値から正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、０．５ｅＶ以下であることが好ましい。アルカリ金属またはアルカリ土類金属であって、この条件を満たす金属としては、例えば、リチウム（仕事関数：２．９ｅＶ）、カリウム（仕事関数：２．３ｅＶ）、ルビジウム（仕事関数：２．３ｅＶ）、セシウム（仕事関数：２．１ｅＶ）、カルシウム（仕事関数：２．９ｅＶ）、ストロンチウム（仕事関数：２．６ｅＶ）、バリウム（仕事関数：２．５ｅＶ）、ナトリウム（仕事関数：２．４ｅＶ）、セリウム（仕事関数：２．９ｅＶ）、ユーロピウム（仕事関数：２．５ｅＶ）などが挙げられる。上記例示したこれらの金属の仕事関数は、３．０ｅＶ以下であり、上述した正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属としての好適な条件を満たす。
【００８７】
さらに、正孔輸送性の有機物質に電子を供与する金属は、当該金属の仕事関数値から正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた差分値が、−０．５ｅＶ以上であることが好ましい。正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値よりも、仕事関数値の大きい金属は、上述したように、両者の差分値が小さいことが好ましい。一方、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値よりも、仕事関数値の小さい金属は、原理的には両者の差分値に関係なく、正孔輸送性の有機物質に電子を供与することが可能である。例えば、正孔輸送層６０の有する正孔輸送性の有機物質が、２．５ｅＶの最低非占有分子軌道のエネルギー準位である場合、仕事関数値が２．１ｅＶであるセシウムは、正孔輸送層６０の有機物質に電子を供与する金属として好適である。この場合には、上記差分値が、−０．４ｅＶとなる。現有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属を鑑み、当該差分値が−０．５ｅＶ以上であることが導出される。
【００８８】
金属層８０の膜厚としては、好ましくは１〜２０ｎｍ、より好ましくは３〜７ｎｍである。金属層８０が薄すぎると、金属層８０の上層の蒸着時、元来潜在している、あるいは外部から侵入する水や酸素によって容易に劣化してしまい、低電圧、高効率の特性を得ることが困難となる。これら水や酸素は、上記上層の蒸着時、あるいは膜内の吸着などの潜在、あるいは外部から侵入してくる経路が考えられ、一般に完全に取り除くことはできない。一方、この層が厚すぎると、これらは基本的に光を透過しない金属膜であるため、有機層で生成した発光を吸収あるいは素子内部に閉じ込めてしまうために、高い発光効率を得ることが困難となる。
【００８９】
これらは、特に限定されるものではないが、好ましくは、抵抗加熱蒸着法又は電子ビーム蒸着法により形成される。
【００９０】
また、金属層８０の金属原子は、金属層８０と正孔輸送層６０との界面である第１主面と反対側に位置する正孔輸送層６０の第２主面の近傍まで拡散していることが好ましい。さらには、金属層８０の金属原子は、上記第２主面から５ｎｍ以内まで到達していることが好ましい。
【００９１】
これにより、接続部における正孔輸送層６０の積層方向にわたって均一にｎドープがなされるので、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層６０の抵抗値を低減することが可能となる。
【００９２】
また、正孔輸送層６０の膜厚は、５０ｎｍ以下であることが好ましい。接続部における正孔輸送層６０の膜厚が５０ｎｍより大きくなると、金属層８０の金属原子が正孔輸送層６０の積層方向にわたって均一に拡散することが困難となる。よって、接続部における正孔輸送層６０の膜厚が５０ｎｍ以下であることにより、ドープされない状態では電気抵抗の高い正孔輸送層６０の抵抗値を低減することが可能となる。
【００９３】
なお、発光層７０の直上に金属層８０が積層されることにより、電子輸送機能を有する有機層の積層が省略されるので、材料コストの低減及び成膜工程の簡略化が図られる。この構造は、湿式製法による簡略化で低コスト化に利点のある高分子有機発光層を用いる有機エレクトロルミネッセンス素子において特に効果がある。
【００９４】
隔壁５０としては、ポリイミド樹脂などの樹脂材料を用いることができる。このとき、発光部で発生する光の隣接する発光部への透過を防止するために、例えばカーボン粒子などを樹脂中に含有させてもよい。
【００９５】
第２電極９０としては、特に限定されないが、上面発光方式の場合、インジウムスズ酸化物やインジウム亜鉛酸化物を用いることが好ましい。
【００９６】
本実施の形態によれば、金属層８０の有する金属原子の仕事関数が、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さいので、補助配線３０の上方である接続部では上記金属原子から正孔輸送層６０へ電子を供与することが容易となる。よって、第１電極２０の上方である発光部ではｎドープされていない正孔輸送層６０が、接続部ではｎドープされるので、第２電極の電圧降下に起因する発光素子間の輝度バラツキの低減が図られる。接続部に設けられた層は、補助配線の金属や第２電極のＩＴＯに比べると電気抵抗が高く設定できるので、過電流に対する電気的な緩衝層として機能することにより、過電流を効果的に抑制できる。また、発光部形成工程では、正孔輸送層にｎドープするための工程を要しないので、製造工程の簡略化が図られる。
【００９７】
また、接続部に設けられた金属層８０及び正孔輸送層６０の形成にあたり、発光部の構成層が用いられ、高精細マスクを用いたパターニング工程が不要となるので、製造プロセスが容易となる。また、大画面化、高精細化に対して有利となる。
【００９８】
以下に、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００９９】
図２及び図３は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【０１００】
まず、図２（ａ）に示すように、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とコンデンサなどで構成された駆動回路（図示せず）を備えた基板１０上に、Ａｌを、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて、全面に形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、Ａｌをエッチングして、所定の位置に第１電極２０と第１電極２０と電気絶縁された位置に補助配線３０を形成する。このとき、第１電極２０は、発光部に対応して個別に形成され、補助配線３０は、二次元のマトリクス状に配列された発光画素の、例えば行または列に沿って、一次元的に配置して形成される。なお、基板１０には、例えば、駆動回路などによる凹凸を解消するために、必要に応じて、平坦化層を設け、その上に第１電極２０と補助配線３０とを形成してもよい。
【０１０１】
次に、図２（ｂ）に示すように、正孔注入層４０として、例えば、ＰＥＤＯＴなどを、例えばインクジェット法などを用いて、少なくとも第１電極２０上の画素開口部に相当する位置に成膜する。
【０１０２】
次に、図２（ｃ）に示すように、ネガ型のフォトレジスト５０Ａを全面に塗布する。
【０１０３】
次に、図２（ｄ）に示すように、ネガ型のフォトレジスト５０Ａの上に、発光部と接続部に相当する位置に遮光部を有するマスク５１を位置合わせして載置する。そして、このマスク５１を介して、フォトリソグラフィ法を用いてフォトレジスト５０Ａを露光する。
【０１０４】
次に、図２（ｅ）に示すように、マスク５１を取り外し、現像処理をして、画素開口部４５と接続開口部３５を構成する隔壁５０を形成する。
【０１０５】
次に、図３（ａ）に示すように、正孔輸送層６０として、インク化した正孔輸送性の有機成膜材料をノズルから全面に噴射する。そして、真空乾燥を行い、引き続き、窒素雰囲気中において加熱処理することで架橋反応を行う。ここで、正孔輸送層６０は、ｎドープされていない有機材料により形成された層である。
【０１０６】
次に、図３（ｂ）に示すように、画素開口部４５内に、例えばインクジェット法などを用いて、発光層となるペースト材料を塗布する。このとき、発光層となるペースト材料は、画素開口部４５から表面張力により盛り上がった状態で塗布される。
【０１０７】
次に、図３（ｃ）に示すように、ペースト材料を、例えば、８０℃、３０分程度乾燥させて、ペースト材料の溶剤成分を揮発させて発光層７０を形成する。なお、このとき、発光部が少なくとも３つのＲＧＢなどの異なるサブ画素から構成される場合、サブ画素ごとに、図３（ｂ）と図３（ｃ）とを繰り返すことにより、サブ画素ごとに異なる発光部の発光層が形成される。
【０１０８】
次に、図３（ｄ）に示すように、少なくとも画素開口部４５及び接続開口部３５を被覆するように、例えば真空蒸着法を用いて、金属層８０を全面に形成する。これにより、正孔輸送層６０及び金属層８０の積層構造である接続部が形成される。
【０１０９】
金属層８０の有する金属原子の仕事関数は、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さいので、補助配線３０の上方である接続部では上記金属原子から正孔輸送層６０へ電子を供与することが容易となる。よって、第１電極２０の上方である発光部ではｎドープされていない正孔輸送層６０が、接続部ではｎドープされる。
【０１１０】
次に、図３（ｅ）に示すように、金属層８０の上に、例えばインジウムスズ酸化物などを、スパッタリング法を用いて成膜し、第２電極９０を全面に形成する。これにより、第２電極９０と補助配線３０とが、正孔輸送層６０及び金属層８０の積層構造を介して電気的に接続される。
【０１１１】
その後、例えば樹脂層やガラスなどを設けて保護層を形成して、有機ＥＬ表示装置１００が製造される。
【０１１２】
本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、補助配線と第２電極とが接続部の正孔輸送層及び金属層の積層構造を介して接続されるため、過電流による駆動回路や発光部の特性低下を電子輸送層により抑制して、寿命などの信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を製造できる。
【０１１３】
なお、図３（ｄ）に記載された金属層８０の成膜工程と、図３（ｅ）に記載された第２電極９０の成膜工程とは、連続したドライプロセスであることが好ましい。ここで、連続したドライプロセスとは、スパッタリング法や蒸着法を用いた成膜工程間を、高真空度が保持された状態で仕掛かり品を移行させるプロセスのことである。金属層８０の成膜工程から第２電極９０の成膜工程への一連のプロセスを、上記連続したドライプロセスとすることにより、製造プロセスが簡略化される。また、金属層８０と第２電極９０との界面に、不要な酸化物層などが介在することが抑制されるので、高発光効率、低駆動電圧及び長寿命化にも貢献する。
【０１１４】
また、本実施の形態によれば、少なくとも発光層、正孔輸送層、金属層及び第２電極が基本的に高精細マスクを介在させずに形成できる。その結果、高い生産性で有機ＥＬ表示装置を効率よく製造できる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、発光部の構成として、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／金属層を例に説明したが、これに限られない。例えば、発光層以外に少なくとも正孔輸送層及び金属層を含む構成であればよい。そして、発光部の構成に対応して、第２電極と補助配線との間に介在する接続部として、正孔輸送層及び金属層以外に、少なくとも電子注入層、電子輸送層及び正孔注入層のいずれか一層を設けてもよい。
【０１１６】
この場合、接続部は、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有しないように構成されることが好ましい。
【０１１７】
しかし、例えば、接続部として正孔注入層と電子輸送層との積層構造を含む構造とした場合などでは、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有してしまう場合が想定される。この場合であっても、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも低い場合には、第２電極から補助配線に向かってなだれ電流が発生する。よって、上記積層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図１に記載された実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置１００と同様の効果を有する。
【０１１８】
一方、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも高い場合には、第２電極から補助配線に向かっての電流パスが遮断されてしまい、発光のための電流パスも遮断されてしまう。このような積層構造は、本発明においては不適合である。
【０１１９】
つまり、正孔輸送層６０及び金属層８０を含み、発光部を流れる電流に対して、接続部の電流の流れを阻止しない層構成であれば、組み合わせは任意である。
【０１２０】
ここで、電子注入層とは、電子注入性の材料を主成分とする層である。電子注入性の材料とは、第２電極９０側から注入された電子を安定的に、又は電子の生成を補助して発光層７０へ注入する機能を有する材料である。
【０１２１】
また、電子輸送層とは、電子輸送性の材料を主成分とする層である。電子輸送性の材料とは、電子アクセプター性を有し陰イオンになりやすい性質と、発生した電子を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を併せ持ち、第２電極９０から発光層７０までの電荷輸送に対して適性を有する材料のことである。
【０１２２】
また、本実施の形態では、隔壁を有する有機ＥＬ表示装置を例に説明したが、これに限られない。例えば、図２（ｅ）において、正孔輸送層６０の画素開口部４５以外の領域に発光層のペースト材料を撥水する層を設けることにより画素開口部のみに発光層を塗布してもよい。これにより、隔壁の形成工程が必要でなくなるため、さらに生産性を向上できる。
【０１２３】
なお、本実施の形態では、補助配線を発光画素列ごとに配置しているが、これに限られない。
【０１２４】
図４は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。同図に記載された有機ＥＬ表示装置２００のように、発光部９６を備える発光画素９６Ａがマトリクス状に配置され、発光画素行および発光画素列に沿って二次元状に補助配線３０及び３１が配置されていてもよい。これにより、補助配線３０及び３１と、第２電極９０との接続面積を拡大して、電流密度を低減し、過電流に対する緩衝効果を向上できる。また、第２電極と補助配線との距離に依存する配線抵抗を小さくできるので、発光部の位置による駆動電圧ばらつきを抑制できる。その結果、さらに表示品質の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【０１２５】
また、図５は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。同図に記載された有機ＥＬ表示装置２３０は、発光部９７を備える発光画素９７ＡがＲＧＢなどの少なくとも３つのサブ画素で構成されている。この場合のように、３つのサブ画素をまとめた発光画素ごとに、補助配線３０が発光画素列ごとに発光画素に沿って一次元に配置されていてもよい。
【０１２６】
これにより、サブ画素の開口面積を拡大できるため、表示輝度の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。さらに、補助配線３０の面積を拡大すれば、補助配線に流れ込む電流の密度をさらに低減して信頼性が向上できるとともに、マスクなどの位置合わせ精度を大幅に緩和できるので、生産性をさらに向上できる。
【０１２７】
また、図６は、本発明の実施の形態１に係る第３の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。同図に記載された有機ＥＬ表示装置２６０は、発光部９８を備える発光画素９８ＡがＲＧＢなどの少なくとも３つのサブ画素で構成されている。この場合のように、３つのサブ画素をまとめた発光画素ごとに、補助配線３０が発光画素列ごとに、また、補助配線３１が発光画素行ごとに二次元に配置されていてもよい。
【０１２８】
これにより、例えば、３つのサブ画素のうち中央に配置されたサブ画素における、第２電極と補助配線との距離に依存する配線抵抗を低減できるので、サブ画素間の輝度ばらつきを、さらに抑制することができる。
【０１２９】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置について、図面を用いて説明する。
【０１３０】
図７は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。同図のように、有機ＥＬ表示装置３００は、基板１１と表示部１００Ａとを備える。基板１１は、発光部を駆動する駆動素子を形成した駆動回路層１１１と、駆動回路層１１１上に形成された層間絶縁層１１２とを備える。また、表示部１００Ａは、図１Ｂに記載された有機ＥＬ表示装置１００における基板１０以外の構成に相当する。本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置３００は、基板の構成が実施の形態１と異なる。以下、実施の形態１に記載された有機ＥＬ表示装置１００と同じ点は説明を省略し、異なる点のみ説明する。
【０１３１】
駆動回路層１１１は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのＦＥＴで構成された駆動素子（図示せず）からなる。また、駆動素子となる薄膜トランジスタは、一般にゲート電極と絶縁膜を挟んで対向するソース電極とドレイン電極とから構成されるが、詳細な説明は省略する。
【０１３２】
また、層間絶縁層１１２は、駆動回路層１１１の上に形成されている。そして、層間絶縁層１１２に形成された導電ビア１１３を介して、第１電極２０と駆動素子の電極端子（図示せず）とが接続されている。
【０１３３】
表示部１００Ａは、層間絶縁層１１２上に形成されている。
【０１３４】
以下に、発光部を駆動する駆動回路層１１１について、図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の主要な回路構成図である。同図に示されるように、駆動回路層１１１は、駆動素子としてＮｃｈ−ＦＥＴからなるスイッチングトランジスタＴｒ１と、Ｐｃｈ−ＦＥＴからなる駆動トランジスタＴｒ２と、保持容量Ｃとを備える。そして、Ｔｒ１のドレイン電極はデータ線と、Ｔｒ１のゲート電極は走査線と、さらにＴｒ１のソース電極は、保持容量ＣとＴｒ２のゲート電極とに接続されている。また、Ｔｒ２のソース電極は電源Ｖｄｄと、Ｔｒ２のドレイン電極は発光部の第１電極２０と接続されている。
【０１３５】
この構成において、走査線に選択信号が入力され、Ｔｒ１を開状態にすると、データ線を介して供給されたデータ信号が電圧値として保持容量Ｃに書き込まれる。そして、保持容量Ｃに書き込まれた保持電圧は、１フレーム期間を通じて保持され、この保持電圧により、Ｔｒ２のコンダクタンスがアナログ的に変化し、発光階調に対応した順バイアス電流が第１電極に供給される。さらに、第１電極に供給された順バイアス電流は、発光部、第２電極、例えば正孔輸送層と金属層との積層構造を有する接続部を介して補助配線を経由して流れる。これにより、発光部の発光層が電流に応じて発光することにより画像として表示される。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、駆動回路の駆動素子のドレイン電極に第１電極を接続して、補助配線に電流を流す構成である。
【０１３７】
これにより、駆動回路層１１１と一体化したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置３００を簡単な構成で実現できるとともに、画素内への過電流の流入を抑止しつつ画素間の輝度バラツキを大幅に低減することが可能となる。
【０１３８】
なお図８は、有機ＥＬ表示装置の主要な回路構成の一例であって、他の回路構成であっても適宜本発明に適応できることは言うまでもない。例えば、駆動素子のソース電極に第１電極が接続された回路構成であっても、同様の効果を奏する。
【０１３９】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置について、図面を用いて説明する。
【０１４０】
図９Ａは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分平面図である。また、図９Ｂは、図９ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した要部断面図である。
【０１４１】
図９Ｂに記載されたように、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置４００は、基板１２と、基板１２上に設けられた第１電極２０と、基板１２内に設けられた補助配線３３と、第１電極２０上に設けられた正孔注入層４０と、画素開口部４５及び接続開口部３５を形成する隔壁５０と、それらの上面に設けられた正孔輸送層６０と、画素開口部４５に設けられた発光層７０と、それらの上面に設けられた金属層８０と、金属層８０上に設けられた第２電極９０とから構成されている。
【０１４２】
基板１２は、複数の層から構成され、基板１２の最上層である第１層１２１と、第２層１２２とを備える。第１電極２０は第１層１２１の上に形成されており、補助配線３３は第２層１２２の上に形成されている。
【０１４３】
本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置４００は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置１００と比較して、基板１２が複数の層から構成され、基板の最上層に第１電極２０が設けられ、当該最上層と異なる層に補助配線３３が形成された点が構成として異なる。
【０１４４】
また、図９Ａに記載されたように、有機ＥＬ表示装置４００は、発光部９９を備える発光画素９９Ａがマトリクス状に配置され、補助配線３３は、各発光部９９に沿って発光画素列ごとに配置して設けられている。なお、図９Ｂに記載された正孔輸送層６０、金属層８０及び第２電極９０は、図９Ａに記載された部分平面図の全面にわたって形成されている。そして、補助配線３３と第２電極９０とは、補助配線３３に沿って設けられた接続開口部３５において、正孔輸送層６０及び金属層８０からなる接続部を介して電気的に接続されている。
【０１４５】
なお、接続開口部３５の第２電極９０と補助配線３０との間の層構成として、正孔輸送層６０及び金属層８０以外の層が含まれており、電流の流れる方向に対して、電流の流れを阻止しない層構成であれば、上記構造に限定されない。このような多層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図９Ａ及び図９Ｂに記載された実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置４００と同様の効果を有する。
【０１４６】
また、発光部９９は、画素開口部４５に設けられた、少なくとも発光層７０、正孔輸送層６０及び金属層８０から構成され、発光層７０に注入された電子と正孔の再結合により発生する光を第２電極９０面側から放出する。なお、第１電極２０は、発光部９９に対応して発光画素ごとに離間して設けられている。すなわち、発光部が、少なくとも３つのＲＧＢなどのサブ画素から構成されている場合には、各サブ画素に対応して発光部９９及び第１電極２０がサブ画素ごとに離間して設けられている。
【０１４７】
なお、有機ＥＬ表示装置４００を構成する基板１２、発光層７０などの各構成要素の材料などは、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１４８】
本実施の形態によれば、補助配線と第１電極とを、それぞれ、基板の異なる層に設けることにより、例えば補助配線と第１電極とが重なるように形成することもできるため、補助配線の面積を大幅に拡大できる。そして、それに対応して接続開口部３５の面積を拡大できる。その結果、第２電極と正孔輸送層及び金属層からなる接続部との接続面積、及び補助配線と当該接続部との接続面積の拡大により、過電流を効果的に抑制できる。さらに、第１電極と補助配線とを立体的に配置できるため、配線電極の形状や大きさに対する制限を大幅に緩和できる。上記の場合、例えば基板に形成された駆動素子の電極端子に接続される導電ビアと補助配線とが電気的にショートしないのであれば、補助配線を全面に形成してもよい。
【０１４９】
また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、少なくとも発光画素行ごと及び発光画素列ごとのうちいずれかにより、一次元または二次元に補助配線が設けられてもよい。
【０１５０】
また、本実施の形態によれば、補助配線と第１電極が立体的に配置できるため、第１電極の面積を大きくできる、それにより、発光部の開口面積を大幅に拡大できる。その結果、低い駆動電圧や少ない駆動電流で発光部を発光できるので、長寿命で信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【０１５１】
また、本実施の形態によれば、第１電極と補助配線とを異なる材料で構成できるため、補助配線では必要な抵抗率に応じて、また第１電極では発光部の構成に応じて最適な材料など、選択の範囲が拡大する。例えば、下面発光方式の場合、第１電極を透明性の導電材料で形成し、補助配線を金属材料で形成することができる。
【０１５２】
以下に、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１５３】
図１０〜図１２は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【０１５４】
まず、図１０（ａ）に示すように、複数の層からなる基板１２の下層となる第２層１２２上に、Ａｌを、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて、全面に形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、Ａｌをエッチングして、所定の位置に補助配線３３を形成する。このとき、補助配線３３は、二次元のマトリクス状に配列された発光部の、例えば行または列に沿って、一次元または二次元に配置して形成される。さらに、特に、上面発光方式の場合、各発光部を駆動する駆動回路と短絡などを生じなければ、任意の位置に補助配線を形成してもよい。
【０１５５】
次に、図１０（ｂ）に示すように、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法などを用いて、シリコンなどの酸化膜により基板の最上層である第１層１２１を形成する。このとき、第１層１２１の表面を、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法などにより平坦化することが好ましい。
【０１５６】
次に、図１０（ｃ）に示すように、まず、Ａｌを、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて、第１層１２１上に全面形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、Ａｌをエッチングし、所定の位置に第１電極２０を形成する。その後、正孔注入層４０として、例えば、ＰＥＤＯＴなどを、例えばインクジェット法などを用いて、少なくとも第１電極２０上の画素開口部に相当する位置に成膜する。
【０１５７】
次に、図１０（ｄ）に示すように、第１電極２０と異なる位置で、補助配線３３に沿って形成される接続開口部３５となる位置に開口部を形成したレジスト膜１２５を形成する。
【０１５８】
次に、図１０（ｅ）に示すように、レジスト膜１２５の開口部を介して、第１層１２１をエッチングする。これにより、補助配線３３が露出する。
【０１５９】
次に、図１１（ａ）に示すように、ネガ型のフォトレジスト５０Ａを全面に塗布する。そして、ネガ型のフォトレジスト５０Ａの上に、画素開口部４５と接続開口部３５に相当する位置に遮光部を有するマスク５１を位置合わせして載置する。そして、このマスク５１を介して、フォトリソグラフィ法を用いてフォトレジスト５０Ａを露光する。
【０１６０】
次に、図１１（ｂ）に示すように、マスク５１を取り外し、硬化処理をして、画素開口部４５と接続開口部３５を構成する隔壁５０を形成する。
【０１６１】
次に、図１１（ｃ）に示すように、正孔輸送層６０として、インク化した正孔輸送性の有機成膜材料をノズルから全面に噴射する。そして、真空乾燥を行い、引き続き、窒素雰囲気中において加熱処理することで架橋反応を行う。ここで、正孔輸送層６０は、ｎドープされていない有機材料により形成された層である。
【０１６２】
次に、図１１（ｄ）に示すように、画素開口部４５内に、例えば、インクジェット法などを用いて、発光層となるペースト材料を塗布する。このとき、発光層となるペースト材料は、画素開口部４５から表面張力により盛り上がった状態で塗布される。
【０１６３】
次に、図１１（ｅ）に示すように、ペースト材料を、例えば、８０℃、３０分程度乾燥させて、ペースト材料の溶剤成分を揮発させて発光部の発光層７０を形成する。なお、このとき、発光部が少なくとも３つのＲＧＢなどの異なるサブ画素からなる場合、サブ画素ごとに、図１１（ｄ）と図１１（ｅ）を繰り返すことにより、サブ画素に異なる発光部の発光層を形成した画素が形成される。
【０１６４】
次に、図１２（ａ）に示すように、少なくとも画素開口部４５および接続開口部３５を被覆するように、例えば真空蒸着法を用いて、金属層８０を全面に形成する。これにより、正孔輸送層６０及び金属層８０の積層構造である接続部が形成される。
【０１６５】
金属層８０の有する金属原子の仕事関数は、正孔輸送層６０の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値と同程度かそれより小さいので、補助配線３３の上方である接続部では上記金属原子から正孔輸送層６０へ電子を供与することが容易となる。よって、第１電極２０の上方である発光部ではｎドープされていない正孔輸送層６０が、接続部ではｎドープされる。
【０１６６】
次に、図１２（ｂ）に示すように、金属層８０の上に、例えばインジウムスズ酸化物などを、スパッタリング法を用いて成膜し、第２電極９０を形成する。これにより、第２電極９０と補助配線３３が正孔輸送層６０と金属層８０との積層構造を介して電気的に接続される。
【０１６７】
その後、実施の形態１と同様に、例えば樹脂層やガラスなどを設けて保護層を形成して、有機ＥＬ表示装置４００が製造される。
【０１６８】
本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【０１６９】
また、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、補助配線と第１電極とを、基板の有する異なる層に設けることにより、第２電極と補助配線との接続面積をさらに拡大できる。これにより、電流密度を低減し、過電流に対する緩衝効果をさらに向上させ、駆動電圧の変動を抑制し、輝度ばらつきの少ない高い表示品質の有機ＥＬ表示装置を生産性よく製造できる。
【０１７０】
また、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、補助配線と第１電極が立体的に配置できるため、第１電極の面積を大きくして発光部の開口面積を大幅に拡大できる。その結果、低い駆動電圧や少ない駆動電流で発光できるので、長寿命で信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を製造できる。
【０１７１】
また、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、第１電極と補助配線とを異なる材料で形成できるため、補助配線では必要な抵抗率に応じて、また第１電極では発光部の構成に応じて、最適な材料を任意に選択することができる。その結果、材料などの選択自由度の高い有機ＥＬ表示装置を容易に製造できる。
【０１７２】
なお、図１２（ａ）に記載された金属層８０の成膜工程と、図１２（ｂ）に記載された第２電極９０の成膜工程とは、連続したドライプロセスであることが好ましい。金属層８０の成膜工程から第２電極９０の成膜工程への一連のプロセスを、上記連続したドライプロセスとすることにより、製造プロセスが簡略化される。また、金属層８０と第２電極９０との界面に、不要な酸化物層などが介在することが抑制されるので、有機ＥＬ表示装置の高発光効率、低駆動電圧及び長寿命化にも貢献する。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、発光部の構成として、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／金属層を例に説明したが、これに限られない。例えば、発光層以外に少なくとも正孔輸送層及び金属層を含む構成であればよい。そして、発光部の構成に対応して、第２電極と補助配線との間に介在する接続部として、正孔輸送層及び金属層以外に、少なくとも電子注入層、電子輸送層及び正孔注入層のいずれか一層を設けてもよい。
【０１７４】
この場合、接続部は、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有しないように構成されることが好ましい。
【０１７５】
しかし、例えば、接続部として正孔注入層と電子輸送層との積層構造を含む構造とした場合などでは、第２電極から補助配線に向かって流れる電流が逆方向のダイオード特性を有してしまう場合が想定される。この場合であっても、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも低い場合には、第２電極から補助配線に向かってなだれ電流が発生する。よって、上記積層構造を有する有機ＥＬ表示装置も本発明に含まれ、図１２に記載された実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置４００と同様の効果を有する。
【０１７６】
一方、この積層構造の有する逆方向のダイオード特性の逆耐圧が接続部に印加される電圧よりも高い場合には、第２電極から補助配線に向かっての電流パスが遮断されてしまい、発光のための電流パスも遮断されてしまう。このような積層構造は、本発明においては不適合である。
【０１７７】
つまり、正孔輸送層及び金属層を含み、発光部を流れる電流に対して、接続部の電流の流れを阻止しない層構成であれば、組み合わせは任意である。
【０１７８】
また、本実施の形態では、隔壁５０を有する有機ＥＬ表示装置を例に説明したが、これに限られない。例えば、図１１（ｃ）において、正孔輸送層６０の画素開口部４５以外の領域に発光層のペースト材料を撥水する層を設けることにより画素開口部のみに発光層を塗布してもよい。これにより、隔壁の形成工程が必要でなくなるため、さらに生産性を向上できる。
【０１７９】
なお、本実施の形態では、補助配線を発光画素列ごとに配置しているが、これに限られない。
【０１８０】
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４における有機ＥＬ表示装置について、図面を用いて説明する。
【０１８１】
図１３は、本発明の実施の形態４における有機ＥＬ表示装置の要部を説明する部分断面図である。同図のように、有機ＥＬ表示装置５００は、基板１３と表示部５００Ａとを備える。基板１３は、ベース層１３０と、発光部を駆動する駆動素子を形成した駆動回路層１３１と、駆動回路層１３１上に形成された層間絶縁層１３２とを備える。また、表示部５００Ａは、図９Ｂに記載された有機ＥＬ表示装置４００における基板１２以外の構成に相当する。本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置５００は、基板の構成が実施の形態３と異なる。以下、実施の形態３に記載された有機ＥＬ表示装置４００と同じ点は説明を省略し、異なる点のみ説明する。
【０１８２】
第１電極２０は、層間絶縁層１３２上に形成されている。
【０１８３】
補助配線３４は、ベース層１３０上に形成されている。
【０１８４】
駆動回路層１３１は、ベース層１３０上に形成されており、例えば、ＴＦＴなどのＦＥＴで構成された駆動素子（図示せず）からなる。
【０１８５】
また、層間絶縁層１３２は、駆動回路層１３１の上に形成されている。そして、層間絶縁層１３２に形成された導電ビア１３３を介して、第１電極２０と駆動素子の電極端子（図示せず）とが接続されている。
【０１８６】
本構成において、層間絶縁層１３２に形成した導電ビア１３３を介して第１電極２０と駆動素子の電極端子（図示せず）が接続され、接続開口部３５で正孔輸送層６０と金属層８０との積層構造からなる接続部を介して第２電極９０と補助配線３４とが接続されている。
【０１８７】
また、本実施の形態における有機ＥＬ表示装置５００の主要な回路構成図は、図８に記載された実施の形態２に係る有機ＥＬ表示装置３００の主要な回路構成図と同様である。
【０１８８】
本実施の形態によれば、駆動回路層１３１と一体化したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置５００を簡単な構成で実現できる。また、画素内への過電流の流入を抑止するとともに、発光部の駆動電圧の変動を抑制し、発光部の輝度ばらつきを低減した高い表示品質を備えた有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【０１８９】
以上、本発明の有機ＥＬ表示装置及びその製造方法について、実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。実施の形態１〜４及びその変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、実施の形態１〜４及びその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る有機ＥＬ表示装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１９０】
例えば、実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置４００の断面構造を有し、実施の形態１に係る第１、第２及び第３の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の補助配線３０及び３１を平面レイアウトとして有する有機ＥＬ表示装置も、実施の形態１〜４において得られた効果と同様の効果を奏する。
【０１９１】
なお、実施の形態１〜４において、接続部を構成する層は、発光部を構成する層の一部として説明してきたが、接続部を構成する層は、発光部を構成する層と連続している必要はない。図１４は、本発明の実施の形態１に係る第４の変形例を示す有機ＥＬ表示装置の要部断面図である。同図における有機ＥＬ表示装置６００は、図１Ｂに記載された有機ＥＬ表示装置１００と比較して、金属層８０が接続部のみに形成されている点が異なる。
【０１９２】
ここで、上述した本発明の実施の形態１に係る第４の変形例では、金属層８０は、発光部の構成層ではなく、接続部の正孔輸送層６０に電子を供与する機能のみのために必要な層である。この場合には、金属層８０を形成する際に、接続部のみに金属層８０を形成するため、あるいは、発光部に金属層８０を形成しないようにするため、マスクプロセスが必要となる。この場合、製造プロセスの容易性は実施の形態１〜４の場合に比べて劣るが、接続部として、少なくともｎドープされた正孔輸送性の材料を用いることにより、画素内への過電流の流入を抑止しながら輝度バラツキを抑制するという本発明の課題は解決される。
【０１９３】
また、実施の形態１〜４において、発光部における正孔輸送層６０と接続部における正孔輸送層６０とが分断された構造を有する場合においても、上述した実施の形態１に係る第４の変形例を示す有機ＥＬ表示装置で得られた効果と同様の効果を奏する。
【０１９４】
また、実施の形態１〜４では、金属層８０に接して第２電極９０が形成されている構造をとっているが、金属層８０と第２電極９０との間に、電子輸送性の層が形成されてもよい。例えば、以下のような製造プロセスにより電子輸送性の層が形成される。まず、真空蒸着法により、バリウム５ｎｍ（アルドリッチ製、純度９９％以上）を金属層８０として製膜する。次に、バリウム２０％を混合した有機化合物Ａｌｑ（新日鐵化学製、純度９９％以上）の膜２０ｎｍを共蒸着法により製膜する。最後に、住友重機械工業株式会社製のプラズマコーティング装置を用いてＩＴＯ電極を１００ｎｍ形成して第２電極９０とする。
【０１９５】
また、例えば、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、図１５に記載されたような薄型フラットＴＶに内蔵される。過電流防止機能を有し輝度バラツキの抑制された本発明に係る有機ＥＬ表示装置により、高い表示品質を備えた薄型フラットＴＶが実現される。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明にかかる有機ＥＬ素子は、低駆動電圧で高効率、長寿命であることから、ディスプレイデバイスの画素発光源、液晶ディスプレイのバックライト、各種照明用光源、光デバイスの光源等として有用であり、特に、ＴＦＴと組み合わせたアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイパネルへの応用に適性がある。
【符号の説明】
【０１９７】
１０、１１、１２、１３、７１０、８１０ 基板
２０、７２０、８２０ 第１電極
３０、３１、３３、３４、７３０、８３０ 補助配線
３５ 接続開口部
４０ 正孔注入層
４５ 画素開口部
５０、７４０、８４０ 隔壁
５０Ａ フォトレジスト
５１ マスク
６０ 正孔輸送層
７０、８６０ 発光層
８０ 金属層
９０、７６０、８８０ 第２電極
９５、９６、９７、９８、９９ 発光部
９５Ａ、９６Ａ、９７Ａ、９８Ａ、９９Ａ 発光画素
１００、２００、２３０、２６０、３００、４００、５００、６００ 有機ＥＬ表示装置
１００Ａ、５００Ａ 表示部
１１１、１３１ 駆動回路層
１１２、１３２ 層間絶縁層
１１３、１３３ 導電ビア
１２１ 第１層
１２２ 第２層
１２５ レジスト膜
１３０ ベース層
７００ 表示装置
７４５ 開口部
７５０ 光変調層
８００ 発光装置
８５０ 第１のバッファー層
８７０ 第２のバッファー層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上または前記基板内に形成された第１電極と、
前記基板上または前記基板内に前記第１電極と電気絶縁されて形成された補助配線と、
前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層と、
前記発光層と前記第１電極との間に介在し、絶縁性の有機材料により形成された有機層と、
前記発光層の上方に形成された第２電極と、を具備し、
前記有機層及び前記第２電極は、前記第１電極の上方から前記補助配線の上方に延設され、
前記補助配線の上方の前記有機層と前記第２電極との間には、前記有機層に接して金属層が設けられ、
前記第２電極と前記補助配線とは、前記有機層及び前記金属層を介して電気接続され、
前記補助配線の上方における前記有機層は、前記金属層の金属原子が拡散して導電性を帯びている、
有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
前記金属層は、仕事関数値から前記有機層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が０．５ｅＶ以下である金属を含み、
前記第１電極の上方および前記補助配線の上方における前記有機層は、ｎドープされていない有機材料により形成された層であり、前記補助配線の上方における前記有機層は、前記金属層との接触により、ｎドープされている、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
前記金属層に含まれる前記金属は、
当該金属の仕事関数値から前記有機層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、−０．５ｅＶ以上である、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
前記補助配線の上方における前記有機層のｎドープ濃度は、前記第１電極の上方における前記有機層のｎドープ濃度より高い、
請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
前記金属層は、前記第１電極上から前記補助配線上にわたり連続して形成されている、
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
前記金属層は、前記第１電極の上方において前記発光層へ電子を注入する電子注入層である、
請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項７】
前記金属層の金属原子は、前記補助配線上において、前記金属層と前記有機層との界面である第１主面と反対側に位置する前記有機層の第２主面の近傍まで拡散している、
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項８】
前記金属層の金属原子は、前記第２主面から５ｎｍ以内まで到達している、
請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項９】
前記金属層は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうち少なくとも一方を主成分とする金属を含む、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１０】
前記有機層の膜厚は、前記補助配線上において、０ｎｍ超５０ｎｍ以下である、
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１１】
前記有機層は、芳香族アミンにより形成される、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１２】
複数の発光画素が配置されている有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
基板上または基板内に、第１電極と当該第１電極と電気絶縁された補助配線とを形成する第１形成工程と、
前記第１電極の上方に、発光物質を含む発光層と、ｎドープされていない有機材料により形成された有機層とを含む発光部を形成し、前記補助配線の上方に、前記有機層と、当該有機層に接する金属層とを含む接続部を形成する第２形成工程と、
前記第２形成工程の後、少なくとも前記発光部及び前記接続部の上に、第２電極を形成する第３形成工程とを含み、
前記補助配線の上方における前記有機層には、前記第２形成工程により、前記金属層の金属原子が拡散して、導電性を帯びている、
有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記金属層は、仕事関数値から前記有機層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が０．５ｅＶ以下である金属を含み、
前記補助配線の上方における前記有機層には、前記第２形成工程により、前記金属層と接触し、ｎドープされている、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板上または前記基板内に形成された第１電極と、
前記基板上または前記基板内に前記第１電極と電気絶縁されて形成された補助配線と、
前記第１電極の上方に形成された発光物質を含む発光層と、
前記発光層と前記第１電極との間に介在し、絶縁性の有機材料により形成された有機層と、
前記発光層の上方に形成された第２電極と、を具備し、
前記有機層及び前記第２電極は、前記第１電極の上方から前記補助配線の上方に延設され、
前記補助配線の上方の前記有機層と前記第２電極との間には、前記有機層に接して金属層が設けられ、
前記第２電極と前記補助配線とは、前記有機層及び前記金属層を介して電気接続され、
前記補助配線の上方における前記有機層は、前記金属層の金属原子が拡散して導電性を帯びている、
有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
前記金属層は、仕事関数値から前記有機層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が０．５ｅＶ以下である金属を含み、
前記第１電極の上方および前記補助配線の上方における前記有機層は、ｎドープされていない有機材料により形成された層であり、前記補助配線の上方における前記有機層は、前記金属層との接触により、ｎドープされている、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
前記金属層に含まれる前記金属は、
当該金属の仕事関数値から前記有機層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が、−０．５ｅＶ以上である、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
前記補助配線の上方における前記有機層のｎドープ濃度は、前記第１電極の上方における前記有機層のｎドープ濃度より高い、
請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
前記金属層は、前記第１電極上から前記補助配線上にわたり連続して形成されている、
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
前記金属層は、前記第１電極の上方において前記発光層へ電子を注入する電子注入層である、
請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項７】
前記金属層の金属原子は、前記補助配線上において、前記金属層と前記有機層との界面である第１主面と反対側に位置する前記有機層の第２主面の近傍まで拡散している、
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項８】
前記金属層の金属原子は、前記第２主面から５ｎｍ以内まで到達している、
請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項９】
前記金属層は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうち少なくとも一方を主成分とする金属を含む、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１０】
前記有機層の膜厚は、前記補助配線上において、０ｎｍ超５０ｎｍ以下である、
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１１】
前記有機層は、芳香族アミンにより形成される、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１２】
複数の発光画素が配置されている有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
基板上または基板内に、第１電極と当該第１電極と電気絶縁された補助配線とを形成する第１形成工程と、
前記第１電極の上方に、発光物質を含む発光層と、ｎドープされていない有機材料により形成された有機層とを含む発光部を形成し、前記補助配線の上方に、前記有機層と、当該有機層に接する金属層とを含む接続部を形成する第２形成工程と、
前記第２形成工程の後、少なくとも前記発光部及び前記接続部の上に、第２電極を形成する第３形成工程とを含み、
前記補助配線の上方における前記有機層には、前記第２形成工程により、前記金属層の金属原子が拡散して、導電性を帯びている、
有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記金属層は、仕事関数値から前記有機層の最低非占有分子軌道のエネルギー準位の絶対値を減じた値が０．５ｅＶ以下である金属を含み、
前記補助配線の上方における前記有機層には、前記第２形成工程により、前記金属層と接触し、ｎドープされている、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１８９３８（Ｐ２０１２−１８９３８Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３３９５（Ｐ２０１１−２３３３９５）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【分割の表示】特願２０１０−５１８４５９（Ｐ２０１０−５１８４５９）の分割
【原出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【分割の表示】特願２０１０−５１８４５９（Ｐ２０１０−５１８４５９）の分割
【原出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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