有機エレクトロルミネッセンス表示装置
【課題】 有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関し、陰極側に透明或いは半透明電極を設けた場合の開口率の向上と製造歩留まりの向上を両立する。
【解決手段】 第１電極３、有機エレクトロルミネッセンス層４及び第２電極５が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子２を有する第１基板１に対向して、第１基板１に対向する側に設けられた第２電極５より低比抵抗のパターン化された導電性膜７を有する第２基板６を貼り合わせるとともに、導電性膜７を第２電極５と電気的に接続する。
【解決手段】 第１電極３、有機エレクトロルミネッセンス層４及び第２電極５が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子２を有する第１基板１に対向して、第１基板１に対向する側に設けられた第２電極５より低比抵抗のパターン化された導電性膜７を有する第２基板６を貼り合わせるとともに、導電性膜７を第２電極５と電気的に接続する。
【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表示装置に関するものであり、特に、少なくとも基板と反対側を表示面とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の開口率を高めるための構成に特徴のある有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＲＴ（ブラウン管）やＬＣＤ（液晶表示装置）と比較して薄型化、軽量化が可能な表示装置として、近年、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が大きな注目を集めている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子は自己発光型であるため、視認性が高い、視野角依存性がない、可撓性を有するフィルム基板を用いることができる、液晶表示装置と比較して薄い・軽い、などの様々な特長がある。
【０００４】
従来の有機エレクトロルミネッセンス表示装置では、例えば、ガラス基板よりなる絶縁性基板上に、ＩＴＯ等の透明導電膜よりなる陽極を形成し、この陽極上に電子と正孔との再結合により光が発生する発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層を形成し、さらに、有機エレクトロルミネッセンス層上に、ＡｌやＭｇ−Ａｇ合金等よりなる陰極を形成することによって、絶縁性基板上に、陽極／有機エレクトロルミネッセンス層／陰極からなる有機エレクトロルミネッセンス素子が形成される。
【０００５】
さらには、高精細度の表示を実現すべく、有機エレクトロルミネッセンス素子とともに、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を有するアクティブマトリックス型の表示装置の開発が進められている。
【０００６】
このアクティブマトリックス型の表示装置においては、有機エレクトロルミネッセンス素子に印加する駆動電圧を制御する薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が、絶縁性基板と有機エレクトロルミネッセンス素子との間に形成されている。
【０００７】
このような構造を有する表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス層の発光層において発生した光が絶縁性基板から取り出される所謂ボトムエミッション型となっている。
【０００８】
この様な有機エレクトロルミネッセンス表示装置においてフルカラー化を実現するために、画素領域に発光波長の異なる発光層がつくり分けられており、例えば、画素となる領域において開口を有する蒸着マスクを基板に密着させ、ＲＧＢの各色を形成する発光層を、例えばＲＧＢの順に蒸着マスクを移動して形成することが行われている。
【０００９】
上述のように、ボトムエミッション型の表示装置の場合、有機エレクトロルミネッセンス素子において発生した光は絶縁性基板側から取り出されるため、絶縁性基板と有機エレクトロルミネッセンス素子との間にスイッチング素子が形成される場合、スイッチング素子が遮光体になるため１画素に占める発光面積がスイッチング素子の存在により実質的に小さくなり、高い発光効率を得ることができないという難点がある。
【００１０】
このような発光効率に関する難点については、スイッチング素子が形成される絶縁性基板側とは反対側、すなわち陰極側から発光層において発生した光が取り出される所謂トップエミッション型の構造による解決が試みられている。
【００１１】
この場合、陰極に透光性を持たせるため、例えばＩＴＯに代表される透明導電膜が用いられるが、ＩＴＯ膜は比抵抗が高いという問題がある。
また、低抵抗化には金属であるＡｇを薄くすることにより透光性が得られるが、そのためには膜厚を２０ｎｍ以下とするのが望ましく、そうすると、低抵抗膜が得られないという問題がある。
【００１２】
このような、陰極の透光性化に伴う高抵抗化によって、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の大型化に伴い陰極の電圧降下が大きくなり、輝度ムラが大きくなるという難点がある。
【００１３】
このような輝度ムラに関する問題を解決するために、陰極に低抵抗配線を画素開口部外に補助的に設けることによる解決が試みられている（例えば特許文献１，２を参照）ので、ここで、図９を参照して、従来のトップエミッション型表示装置を説明する。
【００１４】
図９参照
図９は、従来の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の説明図であり、上図は要部平面図であり、また、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図であり、ガラス基板６１上にＳｉＮ膜６２及びＳｉＯ2 膜６３を介して多結晶シリコン島状領域６４を形成するとともに、この多結晶シリコン島状領域６４の上にＳｉＯ2 膜からなるゲート絶縁膜６５を介してＡｌからなるゲート電極６６を設け、次いで、全面を覆うようにＳｉＯ2 膜６７を設けたのち、ソース・ドレイン領域に対する開口を形成してソース電極６８及びドレイン電極６９を形成することによってアクティブ素子としてのＴＦＴを形成する。
【００１５】
次いで、ポジ型感光性ポリイミドをスピンコート法により塗布したのち、ソース電極６８に対応する領域のみ露光して・現像したのち、ベークすることによってソース電極６８に対するコンタクトホール７１を有する平坦化絶縁膜７０を形成する。
【００１６】
次いで、全面にＡｌ膜を堆積させたのち、所定形状にパターニングすることによって、陽極７２及び補助電極７３を形成し、次いで、全面にＳｉＯ2 膜７４を堆積したのち、陽極７２及び補助電極７３を露出させる開口部を形成する。
【００１７】
次いで、補助電極７３に非開口部が対応するように位置を決めした蒸着マスクを用いて正孔注入層／正孔輸送層／発光層を順次加熱蒸着させて有機ＥＬ層７５を形成したのち、蒸着マスクを取り除いて、全面にＩＴＯからなる陰極７６を堆積させて、陰極７６と補助電極７３とを電気的に接続する。
【００１８】
最後に、通常の有機ＥＬ素子と同様に、乾燥窒素雰囲気中において、ＵＶ接着剤を用いてガラスからなる封止板７７によって封止を行うことにより有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置が完成する。
【００１９】
このように、高比抵抗のＩＴＯからなる陰極７６を低比抵抗のＡｌからなる補助電極７３に接続することによって陰極７６による電圧降下が低減されるため、表示特性が大幅に改善される。
【００２０】
一方、上述の特許文献２に開示された表示装置においては、下部電極ストライプと交差するように形成された対向電極ストライプの表面上に、下部電極ストライプと交差するように補助配線が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−２０７２１７号公報
【特許文献２】特開平１１−００８０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、図９に示したような補助配線の構造では、第１電極と補助配線が同一の層として設けられるため、両者は間隔保って配置される必要があり、このため、補助配線の幅と、第１電極と補助配線のクリアランス幅により、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面積が制限され、高い開口率を実現することは困難であるという問題がある。
【００２２】
また、上述の特許文献２に開示された表示装置においては、補助配線を対向電極ストライプ上にストライプ状に形成するには、所定の形状に開口されたマスクを用いて行われることになるが、マスクは基板上に形成された対向電極に密着させる必要があり、マスク傷による歩留まり低下が問題になるとともに、補助配線幅を小さくすることも困難であるという問題がある。
【００２３】
したがって、本発明は、陰極側に透明或いは半透明電極を設けた場合の開口率の向上と製造歩留まりの向上を両立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、第１電極３、有機エレクトロルミネッセンス層４及び第２電極５が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子２を有する第１基板１に対向して、第１基板１に対向する側に設けられた第２電極５より低比抵抗のパターン化された導電性膜７を有する第２基板６を貼り合わせるとともに、導電性膜７が第２電極５と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２５】
このように、第１基板１に対向して設ける第２基板６側に補助電極となる低比抵抗のパターン化された導電性膜７を設けることにより、有機エレクトロルミネッセンス層４と補助配線接続孔とのクリアランスが不要となり、開口率を大きくすることができるとともに、製造歩留りを向上することができる。
【００２６】
この様な構成は、第２電極５が発光光の透過率が５０％以上、より、好適には、８０％以上の透光性を有する材料からなる所謂トップエミッション型等の表示装置にとって重要になる。
この場合、第２電極５に透光性を持たせるためには、半透明金属薄膜或いは酸化物透明導電膜の少なくともいずれかを用いれば良い。
【００２７】
また、導電性膜７の第２基板６に接する面が外光反射防止構造であることが望ましく、それによって、表示特性を改善することができる。
この場合の外光反射防止構造としては、凹凸構造或いはブラックマトリックスのいずれかが典型的なものである。
【００２８】
また、第２基板６に可撓性を持たせても良く、それによって、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の薄型化及び軽量化が可能になる。
【００２９】
また、上述の構成は単純マトリクス構造のパッシブマトリクス型の表示装置以外に、スイッチング素子を設けたアクティブマトリクス型の表示装置にも適用されるものであり、それによって、より高精細度の表示が可能になる。
【００３０】
また、アクティブマトリクス型の表示装置における導電性膜７は、ストライプ状もしくはマトリックス状のいずれかの形状とし、第２基板６上における画素領域外で接続すれば良く、それによって、導電性膜７の存在が開口率に影響することがなくなる。
【００３１】
また、第２基板６側を表示面とする場合には、第１電極３は不透明でも良いので、より低比抵抗の金属膜を用いることが望ましい。
また、両面表示装置とする場合には、第１電極３を透光性を有する材料で構成することが必要になる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明においては、第１基板に対向して設ける第２基板側に低比抵抗の補助電極を設けているので、開口率を大きくすることができるとともに、製造歩留りを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明においては、ガラス基板等の第１基板上に少なくとも第１電極、有機エレクトロルミネッセンス層及び第２電極が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を設けるとともに、第２電極より低比抵抗のパターン化された補助電極を設けた第２基板を補助電極が第２電極に電気的に接続するように貼り合わせることによってトップエミッション型の表示装置を構成する。
【実施例１】
【００３４】
ここで、図２を参照して、本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図２参照
まず、第１ガラス基板１１上にＡｌからなる陽極１２をストライプ状に設けたのち、所定の位置に開口部を有する蒸着マスクを用いて有機ＥＬ層１３を堆積させる。
【００３５】
この場合の有機ＥＬ層１３は、厚さが、例えば、３０ｎｍのＭＴＤＡＴＡ〔４，４′，４″−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン〕からなる正孔注入層１４、厚さが、例えば、２０ｎｍのα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン) からなる正孔輸送層１５、厚さが、例えば、３０ｎｍのホストＡｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノリナート) アルミニウム）に発光材料ｔ（ｎｐａ）ｐｙ（１，３，６，８−テトラ〔Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ピレンをドープした発光層１６、及び、厚さが、例えば、２０ｎｍのＡｌｑ３からなる電子輸送層１７順次蒸着して形成する。
【００３６】
次いで、電極用蒸着マスクを用いて陽極１２と交差するように光の透過率が５０％以上の透光性を有する導電性材料、例えば、ＩＴＯからなる陰極１８をストライプ状に形成する。
【００３７】
一方、第２ガラス基板２１上に陰極１８を構成するＩＴＯより低比抵抗材料、例えば、Ａｌからなる補助電極２２を陰極１８のストライプ幅より細くなるとともに、同じピッチでストライプ状に形成する。
【００３８】
次いで、補助電極２２が陰極１８の一方の端部において接触するように位置合わせしたのち、乾燥窒素雰囲気中において、ＵＶ接着剤を用いて第１ガラス基板１１と第２ガラス基板２１とを対向させて封止を行うことにより本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置が完成する。
なお、図２における第１段目〜第３段目の図は、第４段目に示す平面図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００３９】
本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置では、陽極１２と陰極１８との間に補助電極２２を介して電圧を印加することによって、陽極１２から正孔が有機ＥＬ層１３に注入されるとともに、陰極１８から電子が有機ＥＬ層１３に注入され、注入された正孔は正孔輸送層１５により発光層１６に輸送され、注入された電子は電子輸送層１７により発光層１６に輸送される。
【００４０】
こうして発光層１６に輸送された正孔と電子とが発光層１６において再結合することにより発光が生じ、発生した光は、透光性を有する陰極１８側から取り出される。
【００４１】
このように、本発明の実施例１においては、陰極１８に透光性を持たせるために陰極材料として比抵抗の大きなＩＴＯを用いているが、この陰極１８と電気的に接続するように低比抵抗のＡｌからなる補助電極２２を第２ガラス基板２１側に設けているので、陰極１８を形成した後に、陰極１８上に補助配線２２をマスク蒸着により形成する場合比べて、マスクの開口精度を問題にする必要がなくなるとともに、蒸着マスクが有機ＥＬ層１３を形成した第１ガラス基板１１に接触する回数を減らすことができるので、マスク傷による歩留まり低下をなくすことができる。
【００４２】
それと同時に、第１ガラス基板側１１に補助電極２２を設ける必要がないので、有機ＥＬ層１３の専有面積を犠牲にすることがなく、それによって、開口率を大きくすることができる。
【実施例２】
【００４３】
次に、図３を参照して本発明の実施例２の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図３参照
図３は、本発明の実施例２の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、感光性ポリイミドからなる凸状絶縁膜１９を形成したものであり、それにともなって断面形状は異なっているがそれ以外の製造工程は上記の実施例１と全く同様である。
【００４４】
この実施例２においても、実施例１と同様に、開口率を大きくすることができるとともに、製造歩留りの低下を抑制することができる。
【実施例３】
【００４５】
次に、図４を参照して、本発明の実施例３の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図４参照
図４は、本発明の実施例３の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、第２ガラス基板２１と補助電極２２との間に黒色樹脂からなるブラックマトリクス２３を設けたものであり、それ以外の製造工程は上記の実施例１と全く同様である。
【００４６】
この場合、第１ガラス基板１１と第２ガラス基板２１の貼り合わせにおいて、互いに隣接するストライプ状の陰極１８同士が電気的に接続しないように、ブラックマトリックス２３上の補助電極２２は、ブラックマトリックス２３の幅よりも幅狭として、ブラックマトリックス２３の一端側によせて形成する。
【００４７】
この実施例３においては、ブラックマトリクス２３を設けているので、ブラックマトリク２３によって外光反射を防止することができ、それによって、より高いコントラストを得ることができる。
【実施例４】
【００４８】
次に、図５を参照して、本発明の実施例４の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図５参照
図５は、本発明の実施例４の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、第２ガラス基板２１の第１ガラス基板１１との対向面側に凹凸構造２４を形成し、凹凸構造２４を利用して補助電極２２の表示面側を凹凸構造としたものであり、それ以外の製造工程は上記の実施例１と全く同様である。
【００４９】
この場合の凹凸構造２４は、第２ガラス基板２１上に感光性アクリル樹脂を塗布したのち、フォトリソグラフィー工程によって、所定の凹凸形状にパターニングすることによって形成する。
【００５０】
この実施例４においては、凹凸構造２４を設けているので、補助電極２２を設けた部分においてこの凹凸構造２４によって外光を拡散するので外光反射を低減することができ、それによって、より高いコントラストを得ることができる。
【実施例５】
【００５１】
次に、図６を参照して、本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図６参照
図６は、本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、第２ガラス基板２１のかわりにホットメルト接着剤３２が表面にコーティングされた可撓性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる透明フィルム基板３１を設けたものであり、それ以外の製造工程は上記の実施例１と基本的に同様である。
【００５２】
この場合、透明フィルム基板３１上にホットメルト接着剤３２を介してＡｌからなる補助電極３３を設けたのち、補助電極３３が陰極１８の一方の端部において接触するように位置合わせしたのち、乾燥窒素雰囲気中において、加圧・加熱することによって第１ガラス基板１１と透明フィルム基板３１とを密着させて封止を行うことにより本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置が完成する。
【００５３】
この実施例５においては、第２基板として透明フィルム基板３１を用いているの表示装置の軽量化と薄型化が可能になり、携帯機器用の表示パネルとして好適なる。
【実施例６】
【００５４】
次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置を説明する。
図７参照
まず、第１ガラス基板４１上にＳｉＮ膜４２及びＳｉＯ2 膜４３を介して多結晶シリコン島状領域４４を形成するとともに、この多結晶シリコン島状領域４４の上にＳｉＯ2 膜からなるゲート絶縁膜４５を介してＡｌからなるゲート電極４６を設け、次いで、全面を覆うようにＳｉＯ2 膜４７を設けたのち、ソース・ドレイン領域に対する開口を形成してＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ構造のソース電極４８及びドレイン電極４９を形成することによってアクティブ素子としてのＴＦＴを形成する。
【００５５】
次いで、ポジ型感光性ポリイミドをスピンコート法により塗布したのち、ソース電極４８に対応する領域のみ露光して・現像したのち、ベークすることによってソース電極４８に対する開口部を有する平坦化絶縁膜５０を形成する。
【００５６】
次いで、全面にＡｌ膜を堆積させたのち、所定形状にパターニングすることによって、ソース電極４８と電気的に接続する陽極５１を形成し、次いで、全面に感光性アクリル樹脂を塗布したのち、互いに隣接する陽極５１間にのみ凸状絶縁膜５２が残存するように露光・現像する。
【００５７】
次いで、凸状絶縁膜５２を覆うように開口部を位置を決めた蒸着マスクを用いて正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層を順次加熱蒸着させて有機ＥＬ層５３を形成したのち、蒸着マスクを取り除いて、全面にＩＴＯからなる陰極５４を堆積させる。
【００５８】
最後に、実施例１と同様に補助電極２２を形成した第２ガラス基板を補助電極２２が凸状絶縁膜５２上において陰極５４と電気的に接続するように位置合わせした状態で、乾燥窒素雰囲気中において、ＵＶ接着剤を用いて封止を行うことにより本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置が完成する。
なお、この場合の補助電極２２は、第２ガラス基板の外周部において互いに電気的に接続されている。
【００５９】
このように、本発明の実施例７においては、第１ガラス基板４１と有機ＥＬ層５３との間にアクティブ素子を設けた場合にも、第２ガラス基板２１側から光を取り出しているので、アクティブ素子により発光面積が制限されることがなくなる。
【００６０】
また、この場合も、補助電極２２を第２ガラス基板２１側に設けているので、補助電極２２が有機ＥＬ層５３の専有面積に制約を加えることがないので、高い開口率を実現することができる。
【００６１】
また、補助電極２２は凸状絶縁膜５２上において、即ち、画素領域の外側において陰極５４と接続しているので、この点からも補助電極２２の存在が開口率に影響を与えることがない。
【００６２】
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、上記の各実施例において示した有機ＥＬ層を構成する材料は単なる一例にすぎず、発光色に応じて有機層の材料は公知の有機ＥＬ材料の中から適宜選択するものである。
【００６３】
また、上記の各実施例においては、陰極を構成する透光性材料としてＩＴＯを用いているが、ＩＴＯに限られるものではな、ＩＺＯ或いはＺｎＯ等の他の酸化物導電材料を用いても良く、さらには、２０ｎｍ程度に薄膜化したＡｌ、Ａｇ等の金属薄膜を用いても良いものである。
【００６４】
また、上記の各実施例においては、陽極としてＡｌを用いているが、Ａｌに限られるものではなく、Ａｌと同様に高反射性の材料であるＡｇ或いはＭｏ等を用いても良く、或いは、Ａｌ等の高反射性の材料とＩＴＯ等の酸化物導電材料の積層として用いても良く、それによって、光放出効率を高めることができる。
【００６５】
また、本発明は、純粋なトップエミッション型表示装置に限られるものではなく、第１ガラス基板側からも光を取り出す両面発光型表示装置にも適用されるものであり、その場合には、陽極として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、Ａｇ薄膜、Ａｌ薄膜等の５０％以上の光透過率を有する透光性導電性材料を用いる必要がある。
【００６６】
また、上記の実施例５以外は、第１基板と第２基板の貼り合わせにおいては、ＵＶ接着剤を用いているが、実施例５と同様に補助電極外に塗布された接着剤をもちいて加熱・加圧して貼り合わせても良いものであり、一方、実施例５においてもＵＶ接着剤を用いても良いものである。
【００６７】
また、上記の実施例３においては、ブラックマトリクスを黒色樹脂で形成しているが、黒色樹脂に限られるものではなく、Ｃｒ等の導電性材料を用いても良いものである。
【００６８】
また、上記の実施例４においては、感光性樹脂をパターニングすることによって凹凸構造を形成しているが、ガラス基板の表面をサンドブラスト処理して粗面化しても良いものである。
【００６９】
また、上記の実施例６においては、補助電極をストライプ状に形成しているが、アクティブマトリクス型の場合には陰極は共通電極であるので、メッシュ状（マトリクス状）に形成しても良いものであり、この場合もメッシュ状の補助電極を第２基板の外周部で接続することが望ましい。
【００７０】
また、上記の実施例６は、上記の実施例１をアクティブマトリクス型にしたものとして説明しているが、第２基板側の構成としては、上記実施例２乃至実施例５の構成をアクティブマトリクス型に適用しても良いことは言うまでもないことであり、さらには、実施例２乃至実施例５の構成を重複して採用してパッシブマトリクス型表示装置やアクティブマトリクス型表示装置を構成しても良いものである。
【００７１】
また、上記の各実施例においては、第１基板としてガラス基板を用いているが、トップエミッション型の場合には第１基板は透明である必要がないので、ステンレス等の導電性基板や絶縁性の不透明基板を用いても良いものであり、基板材料の制約を受けることはない。
【００７２】
また、上記の各実施例においては、光取り出し側を陰極としているが、これらの構造を反転させて、第１基板側から陰極／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極を順次堆積させて、陽極側から第２基板を介して光を取り出すようにしても良いものである。
【００７３】
また、上記の各実施例においては、アクティブ素子としてＴＦＴを用いているが、ＴＦＴに限られるものではなく、例えば、二端子素子であるダイオードを利用したＭＩＭ（金属−絶縁膜−金属）構造のスイッチング素子を用いても良いものである。
【００７４】
また、上記の各実施例においては電子輸送層上に直接陰極を設けているが、電子輸送層と陰極との間に、ＣｓＦ，ＬｉＦ，ＮａＦ，ＫＦ，ＲｂＦ，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＮａＣｌ，ＮａＢｒ，ＮａＩ，ＫＣｌ，ＫＢｒ，ＫＩ，ＲｂＣｌ，ＲｂＢｒ，ＲｂＩ，ＣｓＣｌ，ＣｓＢｒ，ＣｓＩからなるアルカリ金属のハロゲン化物等からなる電子注入層を介在させても良いものである。
【００７５】
また、上記の各実施例単色の表示装置として説明しているが、複数の色を適当に組み合わせてカラー表示装置としても良いものであり、特に、ＲＧＢ発光素子を組み合わせることによって、フルカラーの表示装置を構成する場合にも適用されるものである。
【００７６】
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図１参照
（付記１） 第１電極、有機エレクトロルミネッセンス層４及び第２電極５が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子２を有する第１基板１に対向して、前記第１基板１に対向する側に設けられた前記第２電極５より低比抵抗のパターン化された導電性膜７を有する第２基板６を貼り合わせるとともに、前記導電性膜７が前記第２電極５と電気的に接続されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記２） 上記第２電極５が透光性を有する材料からなることを特徴とする付記１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記３） 上記第２電極５が、半透明金属薄膜或いは酸化物透明導電膜の少なくともいずれかからなることを特徴とする付記２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記４） 上記導電性膜７の第２基板６に接する面が外光反射防止構造であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 （付記５） 上記外光反射防止構造が、凹凸構造或いはブラックマトリックスのいずれかであることを特徴とする付記４記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記６） 上記第１基板１と第２基板６とがホットメルト接着剤による貼り合わせであることを特徴とする付記１乃至５のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記７） 上記第１基板１上に、上記有機エレクトロルミネッセンス素子２を駆動するスイッチング素子を設けたことを特徴とする付記１乃至６のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記８） 上記導電性膜７は、ストライプ状もしくはマトリックス状のいずれかに形成されており、且つ、上記第２基板６上における画素領域外で接続されていることを特徴とする付記７記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記９） 上記第１電極３が、不透明の金属膜からなり、第２基板６側を表示面としたことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記１０） 上記第１電極３が、透光性を有する材料からなり、第１基板１側及び第２基板６側の両方を表示面としたことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の活用例としては、二次元マトリクス状の表示装置が典型的なものであるが、表示装置に限られるものではなく、ムード照明用光源等の大型単一光源にも適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の製造工程の説明図である。
【図３】本発明の実施例２の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図４】本発明の実施例３の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図５】本発明の実施例４の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図６】本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図７】本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の途中までの製造工程の説明図である。
【図８】本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の図７以降の製造工程の説明図である。
【図９】従来の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 第１基板
２ 有機エレクトロルミネッセンス素子
３ 第１電極
４ 有機エレクトロルミネッセンス層
５ 第２電極
６ 第２基板
７ 導電性膜
１１ 第１ガラス基板
１２ 陽極
１３ 有機ＥＬ層
１４ 正孔注入層
１５ 正孔輸送層
１６ 発光層
１７ 電子輸送層
１８ 陰極
１９ 凸状絶縁膜
２１ 第２ガラス基板
２２ 補助電極
２３ ブラックマトリクス
２４ 凹凸構造
３１ 透明フィルム基板
３２ ホットメルト接着剤
３３ 補助電極
４１ 第１ガラス基板
４２ ＳｉＮ膜
４３ ＳｉＯ2 膜
４４ 多結晶シリコン島状領域
４５ ゲート絶縁膜
４６ ゲート電極
４７ ＳｉＯ2 膜
４８ ソース電極
４９ ドレイン電極
５０ 平坦化絶縁膜
５１ 陽極
５２ 凸状絶縁膜
５３ 有機ＥＬ層
５４ 陰極
６１ ガラス基板
６２ ＳｉＮ膜
６３ ＳｉＯ2 膜
６４ 多結晶シリコン島状領域
６５ ゲート絶縁膜
６６ ゲート電極
６７ ＳｉＯ2 膜
６８ ソース電極
６９ ドレイン電極
７０ 平坦化絶縁膜
７１ コンタクトホール
７２ 陽極
７３ 補助電極
７４ ＳｉＯ2 膜
７５ 有機ＥＬ層
７６ 陰極
７７ 封止板
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関するものであり、特に、少なくとも基板と反対側を表示面とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の開口率を高めるための構成に特徴のある有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＲＴ（ブラウン管）やＬＣＤ（液晶表示装置）と比較して薄型化、軽量化が可能な表示装置として、近年、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が大きな注目を集めている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子は自己発光型であるため、視認性が高い、視野角依存性がない、可撓性を有するフィルム基板を用いることができる、液晶表示装置と比較して薄い・軽い、などの様々な特長がある。
【０００４】
従来の有機エレクトロルミネッセンス表示装置では、例えば、ガラス基板よりなる絶縁性基板上に、ＩＴＯ等の透明導電膜よりなる陽極を形成し、この陽極上に電子と正孔との再結合により光が発生する発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層を形成し、さらに、有機エレクトロルミネッセンス層上に、ＡｌやＭｇ−Ａｇ合金等よりなる陰極を形成することによって、絶縁性基板上に、陽極／有機エレクトロルミネッセンス層／陰極からなる有機エレクトロルミネッセンス素子が形成される。
【０００５】
さらには、高精細度の表示を実現すべく、有機エレクトロルミネッセンス素子とともに、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を有するアクティブマトリックス型の表示装置の開発が進められている。
【０００６】
このアクティブマトリックス型の表示装置においては、有機エレクトロルミネッセンス素子に印加する駆動電圧を制御する薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が、絶縁性基板と有機エレクトロルミネッセンス素子との間に形成されている。
【０００７】
このような構造を有する表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス層の発光層において発生した光が絶縁性基板から取り出される所謂ボトムエミッション型となっている。
【０００８】
この様な有機エレクトロルミネッセンス表示装置においてフルカラー化を実現するために、画素領域に発光波長の異なる発光層がつくり分けられており、例えば、画素となる領域において開口を有する蒸着マスクを基板に密着させ、ＲＧＢの各色を形成する発光層を、例えばＲＧＢの順に蒸着マスクを移動して形成することが行われている。
【０００９】
上述のように、ボトムエミッション型の表示装置の場合、有機エレクトロルミネッセンス素子において発生した光は絶縁性基板側から取り出されるため、絶縁性基板と有機エレクトロルミネッセンス素子との間にスイッチング素子が形成される場合、スイッチング素子が遮光体になるため１画素に占める発光面積がスイッチング素子の存在により実質的に小さくなり、高い発光効率を得ることができないという難点がある。
【００１０】
このような発光効率に関する難点については、スイッチング素子が形成される絶縁性基板側とは反対側、すなわち陰極側から発光層において発生した光が取り出される所謂トップエミッション型の構造による解決が試みられている。
【００１１】
この場合、陰極に透光性を持たせるため、例えばＩＴＯに代表される透明導電膜が用いられるが、ＩＴＯ膜は比抵抗が高いという問題がある。
また、低抵抗化には金属であるＡｇを薄くすることにより透光性が得られるが、そのためには膜厚を２０ｎｍ以下とするのが望ましく、そうすると、低抵抗膜が得られないという問題がある。
【００１２】
このような、陰極の透光性化に伴う高抵抗化によって、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の大型化に伴い陰極の電圧降下が大きくなり、輝度ムラが大きくなるという難点がある。
【００１３】
このような輝度ムラに関する問題を解決するために、陰極に低抵抗配線を画素開口部外に補助的に設けることによる解決が試みられている（例えば特許文献１，２を参照）ので、ここで、図９を参照して、従来のトップエミッション型表示装置を説明する。
【００１４】
図９参照
図９は、従来の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の説明図であり、上図は要部平面図であり、また、下図は上図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図であり、ガラス基板６１上にＳｉＮ膜６２及びＳｉＯ2 膜６３を介して多結晶シリコン島状領域６４を形成するとともに、この多結晶シリコン島状領域６４の上にＳｉＯ2 膜からなるゲート絶縁膜６５を介してＡｌからなるゲート電極６６を設け、次いで、全面を覆うようにＳｉＯ2 膜６７を設けたのち、ソース・ドレイン領域に対する開口を形成してソース電極６８及びドレイン電極６９を形成することによってアクティブ素子としてのＴＦＴを形成する。
【００１５】
次いで、ポジ型感光性ポリイミドをスピンコート法により塗布したのち、ソース電極６８に対応する領域のみ露光して・現像したのち、ベークすることによってソース電極６８に対するコンタクトホール７１を有する平坦化絶縁膜７０を形成する。
【００１６】
次いで、全面にＡｌ膜を堆積させたのち、所定形状にパターニングすることによって、陽極７２及び補助電極７３を形成し、次いで、全面にＳｉＯ2 膜７４を堆積したのち、陽極７２及び補助電極７３を露出させる開口部を形成する。
【００１７】
次いで、補助電極７３に非開口部が対応するように位置を決めした蒸着マスクを用いて正孔注入層／正孔輸送層／発光層を順次加熱蒸着させて有機ＥＬ層７５を形成したのち、蒸着マスクを取り除いて、全面にＩＴＯからなる陰極７６を堆積させて、陰極７６と補助電極７３とを電気的に接続する。
【００１８】
最後に、通常の有機ＥＬ素子と同様に、乾燥窒素雰囲気中において、ＵＶ接着剤を用いてガラスからなる封止板７７によって封止を行うことにより有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置が完成する。
【００１９】
このように、高比抵抗のＩＴＯからなる陰極７６を低比抵抗のＡｌからなる補助電極７３に接続することによって陰極７６による電圧降下が低減されるため、表示特性が大幅に改善される。
【００２０】
一方、上述の特許文献２に開示された表示装置においては、下部電極ストライプと交差するように形成された対向電極ストライプの表面上に、下部電極ストライプと交差するように補助配線が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−２０７２１７号公報
【特許文献２】特開平１１−００８０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、図９に示したような補助配線の構造では、第１電極と補助配線が同一の層として設けられるため、両者は間隔保って配置される必要があり、このため、補助配線の幅と、第１電極と補助配線のクリアランス幅により、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面積が制限され、高い開口率を実現することは困難であるという問題がある。
【００２２】
また、上述の特許文献２に開示された表示装置においては、補助配線を対向電極ストライプ上にストライプ状に形成するには、所定の形状に開口されたマスクを用いて行われることになるが、マスクは基板上に形成された対向電極に密着させる必要があり、マスク傷による歩留まり低下が問題になるとともに、補助配線幅を小さくすることも困難であるという問題がある。
【００２３】
したがって、本発明は、陰極側に透明或いは半透明電極を設けた場合の開口率の向上と製造歩留まりの向上を両立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、第１電極３、有機エレクトロルミネッセンス層４及び第２電極５が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子２を有する第１基板１に対向して、第１基板１に対向する側に設けられた第２電極５より低比抵抗のパターン化された導電性膜７を有する第２基板６を貼り合わせるとともに、導電性膜７が第２電極５と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２５】
このように、第１基板１に対向して設ける第２基板６側に補助電極となる低比抵抗のパターン化された導電性膜７を設けることにより、有機エレクトロルミネッセンス層４と補助配線接続孔とのクリアランスが不要となり、開口率を大きくすることができるとともに、製造歩留りを向上することができる。
【００２６】
この様な構成は、第２電極５が発光光の透過率が５０％以上、より、好適には、８０％以上の透光性を有する材料からなる所謂トップエミッション型等の表示装置にとって重要になる。
この場合、第２電極５に透光性を持たせるためには、半透明金属薄膜或いは酸化物透明導電膜の少なくともいずれかを用いれば良い。
【００２７】
また、導電性膜７の第２基板６に接する面が外光反射防止構造であることが望ましく、それによって、表示特性を改善することができる。
この場合の外光反射防止構造としては、凹凸構造或いはブラックマトリックスのいずれかが典型的なものである。
【００２８】
また、第２基板６に可撓性を持たせても良く、それによって、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の薄型化及び軽量化が可能になる。
【００２９】
また、上述の構成は単純マトリクス構造のパッシブマトリクス型の表示装置以外に、スイッチング素子を設けたアクティブマトリクス型の表示装置にも適用されるものであり、それによって、より高精細度の表示が可能になる。
【００３０】
また、アクティブマトリクス型の表示装置における導電性膜７は、ストライプ状もしくはマトリックス状のいずれかの形状とし、第２基板６上における画素領域外で接続すれば良く、それによって、導電性膜７の存在が開口率に影響することがなくなる。
【００３１】
また、第２基板６側を表示面とする場合には、第１電極３は不透明でも良いので、より低比抵抗の金属膜を用いることが望ましい。
また、両面表示装置とする場合には、第１電極３を透光性を有する材料で構成することが必要になる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明においては、第１基板に対向して設ける第２基板側に低比抵抗の補助電極を設けているので、開口率を大きくすることができるとともに、製造歩留りを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明においては、ガラス基板等の第１基板上に少なくとも第１電極、有機エレクトロルミネッセンス層及び第２電極が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を設けるとともに、第２電極より低比抵抗のパターン化された補助電極を設けた第２基板を補助電極が第２電極に電気的に接続するように貼り合わせることによってトップエミッション型の表示装置を構成する。
【実施例１】
【００３４】
ここで、図２を参照して、本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図２参照
まず、第１ガラス基板１１上にＡｌからなる陽極１２をストライプ状に設けたのち、所定の位置に開口部を有する蒸着マスクを用いて有機ＥＬ層１３を堆積させる。
【００３５】
この場合の有機ＥＬ層１３は、厚さが、例えば、３０ｎｍのＭＴＤＡＴＡ〔４，４′，４″−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン〕からなる正孔注入層１４、厚さが、例えば、２０ｎｍのα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン) からなる正孔輸送層１５、厚さが、例えば、３０ｎｍのホストＡｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノリナート) アルミニウム）に発光材料ｔ（ｎｐａ）ｐｙ（１，３，６，８−テトラ〔Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ピレンをドープした発光層１６、及び、厚さが、例えば、２０ｎｍのＡｌｑ３からなる電子輸送層１７順次蒸着して形成する。
【００３６】
次いで、電極用蒸着マスクを用いて陽極１２と交差するように光の透過率が５０％以上の透光性を有する導電性材料、例えば、ＩＴＯからなる陰極１８をストライプ状に形成する。
【００３７】
一方、第２ガラス基板２１上に陰極１８を構成するＩＴＯより低比抵抗材料、例えば、Ａｌからなる補助電極２２を陰極１８のストライプ幅より細くなるとともに、同じピッチでストライプ状に形成する。
【００３８】
次いで、補助電極２２が陰極１８の一方の端部において接触するように位置合わせしたのち、乾燥窒素雰囲気中において、ＵＶ接着剤を用いて第１ガラス基板１１と第２ガラス基板２１とを対向させて封止を行うことにより本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置が完成する。
なお、図２における第１段目〜第３段目の図は、第４段目に示す平面図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図である。
【００３９】
本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置では、陽極１２と陰極１８との間に補助電極２２を介して電圧を印加することによって、陽極１２から正孔が有機ＥＬ層１３に注入されるとともに、陰極１８から電子が有機ＥＬ層１３に注入され、注入された正孔は正孔輸送層１５により発光層１６に輸送され、注入された電子は電子輸送層１７により発光層１６に輸送される。
【００４０】
こうして発光層１６に輸送された正孔と電子とが発光層１６において再結合することにより発光が生じ、発生した光は、透光性を有する陰極１８側から取り出される。
【００４１】
このように、本発明の実施例１においては、陰極１８に透光性を持たせるために陰極材料として比抵抗の大きなＩＴＯを用いているが、この陰極１８と電気的に接続するように低比抵抗のＡｌからなる補助電極２２を第２ガラス基板２１側に設けているので、陰極１８を形成した後に、陰極１８上に補助配線２２をマスク蒸着により形成する場合比べて、マスクの開口精度を問題にする必要がなくなるとともに、蒸着マスクが有機ＥＬ層１３を形成した第１ガラス基板１１に接触する回数を減らすことができるので、マスク傷による歩留まり低下をなくすことができる。
【００４２】
それと同時に、第１ガラス基板側１１に補助電極２２を設ける必要がないので、有機ＥＬ層１３の専有面積を犠牲にすることがなく、それによって、開口率を大きくすることができる。
【実施例２】
【００４３】
次に、図３を参照して本発明の実施例２の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図３参照
図３は、本発明の実施例２の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、感光性ポリイミドからなる凸状絶縁膜１９を形成したものであり、それにともなって断面形状は異なっているがそれ以外の製造工程は上記の実施例１と全く同様である。
【００４４】
この実施例２においても、実施例１と同様に、開口率を大きくすることができるとともに、製造歩留りの低下を抑制することができる。
【実施例３】
【００４５】
次に、図４を参照して、本発明の実施例３の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図４参照
図４は、本発明の実施例３の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、第２ガラス基板２１と補助電極２２との間に黒色樹脂からなるブラックマトリクス２３を設けたものであり、それ以外の製造工程は上記の実施例１と全く同様である。
【００４６】
この場合、第１ガラス基板１１と第２ガラス基板２１の貼り合わせにおいて、互いに隣接するストライプ状の陰極１８同士が電気的に接続しないように、ブラックマトリックス２３上の補助電極２２は、ブラックマトリックス２３の幅よりも幅狭として、ブラックマトリックス２３の一端側によせて形成する。
【００４７】
この実施例３においては、ブラックマトリクス２３を設けているので、ブラックマトリク２３によって外光反射を防止することができ、それによって、より高いコントラストを得ることができる。
【実施例４】
【００４８】
次に、図５を参照して、本発明の実施例４の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図５参照
図５は、本発明の実施例４の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、第２ガラス基板２１の第１ガラス基板１１との対向面側に凹凸構造２４を形成し、凹凸構造２４を利用して補助電極２２の表示面側を凹凸構造としたものであり、それ以外の製造工程は上記の実施例１と全く同様である。
【００４９】
この場合の凹凸構造２４は、第２ガラス基板２１上に感光性アクリル樹脂を塗布したのち、フォトリソグラフィー工程によって、所定の凹凸形状にパターニングすることによって形成する。
【００５０】
この実施例４においては、凹凸構造２４を設けているので、補助電極２２を設けた部分においてこの凹凸構造２４によって外光を拡散するので外光反射を低減することができ、それによって、より高いコントラストを得ることができる。
【実施例５】
【００５１】
次に、図６を参照して、本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置を説明する。
図６参照
図６は、本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図であり、第２ガラス基板２１のかわりにホットメルト接着剤３２が表面にコーティングされた可撓性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる透明フィルム基板３１を設けたものであり、それ以外の製造工程は上記の実施例１と基本的に同様である。
【００５２】
この場合、透明フィルム基板３１上にホットメルト接着剤３２を介してＡｌからなる補助電極３３を設けたのち、補助電極３３が陰極１８の一方の端部において接触するように位置合わせしたのち、乾燥窒素雰囲気中において、加圧・加熱することによって第１ガラス基板１１と透明フィルム基板３１とを密着させて封止を行うことにより本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置が完成する。
【００５３】
この実施例５においては、第２基板として透明フィルム基板３１を用いているの表示装置の軽量化と薄型化が可能になり、携帯機器用の表示パネルとして好適なる。
【実施例６】
【００５４】
次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置を説明する。
図７参照
まず、第１ガラス基板４１上にＳｉＮ膜４２及びＳｉＯ2 膜４３を介して多結晶シリコン島状領域４４を形成するとともに、この多結晶シリコン島状領域４４の上にＳｉＯ2 膜からなるゲート絶縁膜４５を介してＡｌからなるゲート電極４６を設け、次いで、全面を覆うようにＳｉＯ2 膜４７を設けたのち、ソース・ドレイン領域に対する開口を形成してＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ構造のソース電極４８及びドレイン電極４９を形成することによってアクティブ素子としてのＴＦＴを形成する。
【００５５】
次いで、ポジ型感光性ポリイミドをスピンコート法により塗布したのち、ソース電極４８に対応する領域のみ露光して・現像したのち、ベークすることによってソース電極４８に対する開口部を有する平坦化絶縁膜５０を形成する。
【００５６】
次いで、全面にＡｌ膜を堆積させたのち、所定形状にパターニングすることによって、ソース電極４８と電気的に接続する陽極５１を形成し、次いで、全面に感光性アクリル樹脂を塗布したのち、互いに隣接する陽極５１間にのみ凸状絶縁膜５２が残存するように露光・現像する。
【００５７】
次いで、凸状絶縁膜５２を覆うように開口部を位置を決めた蒸着マスクを用いて正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層を順次加熱蒸着させて有機ＥＬ層５３を形成したのち、蒸着マスクを取り除いて、全面にＩＴＯからなる陰極５４を堆積させる。
【００５８】
最後に、実施例１と同様に補助電極２２を形成した第２ガラス基板を補助電極２２が凸状絶縁膜５２上において陰極５４と電気的に接続するように位置合わせした状態で、乾燥窒素雰囲気中において、ＵＶ接着剤を用いて封止を行うことにより本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置が完成する。
なお、この場合の補助電極２２は、第２ガラス基板の外周部において互いに電気的に接続されている。
【００５９】
このように、本発明の実施例７においては、第１ガラス基板４１と有機ＥＬ層５３との間にアクティブ素子を設けた場合にも、第２ガラス基板２１側から光を取り出しているので、アクティブ素子により発光面積が制限されることがなくなる。
【００６０】
また、この場合も、補助電極２２を第２ガラス基板２１側に設けているので、補助電極２２が有機ＥＬ層５３の専有面積に制約を加えることがないので、高い開口率を実現することができる。
【００６１】
また、補助電極２２は凸状絶縁膜５２上において、即ち、画素領域の外側において陰極５４と接続しているので、この点からも補助電極２２の存在が開口率に影響を与えることがない。
【００６２】
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、上記の各実施例において示した有機ＥＬ層を構成する材料は単なる一例にすぎず、発光色に応じて有機層の材料は公知の有機ＥＬ材料の中から適宜選択するものである。
【００６３】
また、上記の各実施例においては、陰極を構成する透光性材料としてＩＴＯを用いているが、ＩＴＯに限られるものではな、ＩＺＯ或いはＺｎＯ等の他の酸化物導電材料を用いても良く、さらには、２０ｎｍ程度に薄膜化したＡｌ、Ａｇ等の金属薄膜を用いても良いものである。
【００６４】
また、上記の各実施例においては、陽極としてＡｌを用いているが、Ａｌに限られるものではなく、Ａｌと同様に高反射性の材料であるＡｇ或いはＭｏ等を用いても良く、或いは、Ａｌ等の高反射性の材料とＩＴＯ等の酸化物導電材料の積層として用いても良く、それによって、光放出効率を高めることができる。
【００６５】
また、本発明は、純粋なトップエミッション型表示装置に限られるものではなく、第１ガラス基板側からも光を取り出す両面発光型表示装置にも適用されるものであり、その場合には、陽極として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、Ａｇ薄膜、Ａｌ薄膜等の５０％以上の光透過率を有する透光性導電性材料を用いる必要がある。
【００６６】
また、上記の実施例５以外は、第１基板と第２基板の貼り合わせにおいては、ＵＶ接着剤を用いているが、実施例５と同様に補助電極外に塗布された接着剤をもちいて加熱・加圧して貼り合わせても良いものであり、一方、実施例５においてもＵＶ接着剤を用いても良いものである。
【００６７】
また、上記の実施例３においては、ブラックマトリクスを黒色樹脂で形成しているが、黒色樹脂に限られるものではなく、Ｃｒ等の導電性材料を用いても良いものである。
【００６８】
また、上記の実施例４においては、感光性樹脂をパターニングすることによって凹凸構造を形成しているが、ガラス基板の表面をサンドブラスト処理して粗面化しても良いものである。
【００６９】
また、上記の実施例６においては、補助電極をストライプ状に形成しているが、アクティブマトリクス型の場合には陰極は共通電極であるので、メッシュ状（マトリクス状）に形成しても良いものであり、この場合もメッシュ状の補助電極を第２基板の外周部で接続することが望ましい。
【００７０】
また、上記の実施例６は、上記の実施例１をアクティブマトリクス型にしたものとして説明しているが、第２基板側の構成としては、上記実施例２乃至実施例５の構成をアクティブマトリクス型に適用しても良いことは言うまでもないことであり、さらには、実施例２乃至実施例５の構成を重複して採用してパッシブマトリクス型表示装置やアクティブマトリクス型表示装置を構成しても良いものである。
【００７１】
また、上記の各実施例においては、第１基板としてガラス基板を用いているが、トップエミッション型の場合には第１基板は透明である必要がないので、ステンレス等の導電性基板や絶縁性の不透明基板を用いても良いものであり、基板材料の制約を受けることはない。
【００７２】
また、上記の各実施例においては、光取り出し側を陰極としているが、これらの構造を反転させて、第１基板側から陰極／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極を順次堆積させて、陽極側から第２基板を介して光を取り出すようにしても良いものである。
【００７３】
また、上記の各実施例においては、アクティブ素子としてＴＦＴを用いているが、ＴＦＴに限られるものではなく、例えば、二端子素子であるダイオードを利用したＭＩＭ（金属−絶縁膜−金属）構造のスイッチング素子を用いても良いものである。
【００７４】
また、上記の各実施例においては電子輸送層上に直接陰極を設けているが、電子輸送層と陰極との間に、ＣｓＦ，ＬｉＦ，ＮａＦ，ＫＦ，ＲｂＦ，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＮａＣｌ，ＮａＢｒ，ＮａＩ，ＫＣｌ，ＫＢｒ，ＫＩ，ＲｂＣｌ，ＲｂＢｒ，ＲｂＩ，ＣｓＣｌ，ＣｓＢｒ，ＣｓＩからなるアルカリ金属のハロゲン化物等からなる電子注入層を介在させても良いものである。
【００７５】
また、上記の各実施例単色の表示装置として説明しているが、複数の色を適当に組み合わせてカラー表示装置としても良いものであり、特に、ＲＧＢ発光素子を組み合わせることによって、フルカラーの表示装置を構成する場合にも適用されるものである。
【００７６】
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図１参照
（付記１） 第１電極、有機エレクトロルミネッセンス層４及び第２電極５が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子２を有する第１基板１に対向して、前記第１基板１に対向する側に設けられた前記第２電極５より低比抵抗のパターン化された導電性膜７を有する第２基板６を貼り合わせるとともに、前記導電性膜７が前記第２電極５と電気的に接続されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記２） 上記第２電極５が透光性を有する材料からなることを特徴とする付記１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記３） 上記第２電極５が、半透明金属薄膜或いは酸化物透明導電膜の少なくともいずれかからなることを特徴とする付記２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記４） 上記導電性膜７の第２基板６に接する面が外光反射防止構造であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 （付記５） 上記外光反射防止構造が、凹凸構造或いはブラックマトリックスのいずれかであることを特徴とする付記４記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記６） 上記第１基板１と第２基板６とがホットメルト接着剤による貼り合わせであることを特徴とする付記１乃至５のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記７） 上記第１基板１上に、上記有機エレクトロルミネッセンス素子２を駆動するスイッチング素子を設けたことを特徴とする付記１乃至６のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記８） 上記導電性膜７は、ストライプ状もしくはマトリックス状のいずれかに形成されており、且つ、上記第２基板６上における画素領域外で接続されていることを特徴とする付記７記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記９） 上記第１電極３が、不透明の金属膜からなり、第２基板６側を表示面としたことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（付記１０） 上記第１電極３が、透光性を有する材料からなり、第１基板１側及び第２基板６側の両方を表示面としたことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の活用例としては、二次元マトリクス状の表示装置が典型的なものであるが、表示装置に限られるものではなく、ムード照明用光源等の大型単一光源にも適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の製造工程の説明図である。
【図３】本発明の実施例２の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図４】本発明の実施例３の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図５】本発明の実施例４の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図６】本発明の実施例５の有機ＥＬ素子を用いたトップエミッション型表示装置の概略的要部断面図である。
【図７】本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の途中までの製造工程の説明図である。
【図８】本発明の実施例６の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の図７以降の製造工程の説明図である。
【図９】従来の有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型のトップエミッション型表示装置の説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 第１基板
２ 有機エレクトロルミネッセンス素子
３ 第１電極
４ 有機エレクトロルミネッセンス層
５ 第２電極
６ 第２基板
７ 導電性膜
１１ 第１ガラス基板
１２ 陽極
１３ 有機ＥＬ層
１４ 正孔注入層
１５ 正孔輸送層
１６ 発光層
１７ 電子輸送層
１８ 陰極
１９ 凸状絶縁膜
２１ 第２ガラス基板
２２ 補助電極
２３ ブラックマトリクス
２４ 凹凸構造
３１ 透明フィルム基板
３２ ホットメルト接着剤
３３ 補助電極
４１ 第１ガラス基板
４２ ＳｉＮ膜
４３ ＳｉＯ2 膜
４４ 多結晶シリコン島状領域
４５ ゲート絶縁膜
４６ ゲート電極
４７ ＳｉＯ2 膜
４８ ソース電極
４９ ドレイン電極
５０ 平坦化絶縁膜
５１ 陽極
５２ 凸状絶縁膜
５３ 有機ＥＬ層
５４ 陰極
６１ ガラス基板
６２ ＳｉＮ膜
６３ ＳｉＯ2 膜
６４ 多結晶シリコン島状領域
６５ ゲート絶縁膜
６６ ゲート電極
６７ ＳｉＯ2 膜
６８ ソース電極
６９ ドレイン電極
７０ 平坦化絶縁膜
７１ コンタクトホール
７２ 陽極
７３ 補助電極
７４ ＳｉＯ2 膜
７５ 有機ＥＬ層
７６ 陰極
７７ 封止板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極、有機エレクトロルミネッセンス層及び第２電極が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を有する第１基板に対向して、前記第１基板に対向する側に設けられた前記第２電極より低比抵抗のパターン化された導電性膜を有する第２基板を貼り合わせるとともに、前記導電性膜が前記第２電極と電気的に接続されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
上記導電性膜の第２基板に接する面が外光反射防止構造であることを特徴とする請求項１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】
上記外光反射防止構造が、凹凸構造或いはブラックマトリックスのいずれかであることを特徴とする請求項２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】
上記第１基板と第２基板とがホットメルト接着剤による貼り合わせであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか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】
上記第１基板上に、上記有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動するスイッチング素子を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか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１】
第１電極、有機エレクトロルミネッセンス層及び第２電極が基板側から順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子を有する第１基板に対向して、前記第１基板に対向する側に設けられた前記第２電極より低比抵抗のパターン化された導電性膜を有する第２基板を貼り合わせるとともに、前記導電性膜が前記第２電極と電気的に接続されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
上記導電性膜の第２基板に接する面が外光反射防止構造であることを特徴とする請求項１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】
上記外光反射防止構造が、凹凸構造或いはブラックマトリックスのいずれかであることを特徴とする請求項２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】
上記第１基板と第２基板とがホットメルト接着剤による貼り合わせであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか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】
上記第１基板上に、上記有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動するスイッチング素子を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３１８７７６（Ｐ２００６−３１８７７６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４０６２４（Ｐ２００５−１４０６２４）
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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