説明

有機EL表示素子の製造方法および有機EL表示素子

【課題】 陰極配線形成のための金属膜を介する陽極配線間の短絡を防止する。
【解決手段】 隔壁7を形成する際に、金属蒸着範囲(金属膜)4における最も外側の本来の隔壁7を越える部分においても隔壁71を形成する。隔壁71は、平面図上で見ると、ほぼ長方形状に互いに平行に形成されたそれぞれの陽極配線1の間に、陽極配線1の配列方向に沿って形成される。すると、領域Pにおいて、陽極配線1と金属膜(図1(B)における陰極配線2)とを導通させるような絶縁不良が複数箇所で生じた場合、隔壁71の存在によって、複数の陽極配線1は、金属膜を介して導通することはない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機EL表示素子の製造方法および有機EL表示素子に関し、特に、陽極間の短絡の発生を低減できる有機EL表示素子の製造方法および有機EL表示素子に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置は、対向して設けられた陽極と陰極との間に配置された有機EL層に電流が供給されると自発光する電流駆動型の表示装置である。有機EL表示装置は半導体発光ダイオードに似た特性を有しているので有機LEDと呼ばれることもある。
【0003】
有機EL表示装置の表示部を形成する有機EL表示素子は、ガラス基板上に陽極に接続されるかまたは陽極そのものを形成する複数の陽極配線が平行して配置され、陽極配線と直交する方向に、陰極に接続されるかまたは陰極そのものを形成する複数の陰極配線が平行して配置され、両電極間に有機EL層が挟持された構造を有する。陽極配線と陰極配線とがマトリクス状に配置された有機EL表示素子において、陽極配線と陰極配線との交点が画素となる。すなわち、画素がマトリクス状に配置されている。一般に、陰極配線は金属で形成され、陽極配線はITO(インジウム・錫・酸化物)などの透明導電膜で形成される。
【0004】
ガラス基板に設けられた陽極配線上に有機EL層を形成するための有機化合物が積層される。また、有機EL表示素子において、有機薄膜の上に設けられる陰極配線が分離配置されるように分離構造体(以下、隔壁という。)が設けられる。このような構成は、例えば、特許文献1に記載されている。図5は、特許文献1に記載されているような隔壁が設けられた有機EL表示素子を示す平面図およびB−B断面図である。
【0005】
【特許文献1】特開2001−351779号公報(段落0012−0017、図1および図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
図5に示す例では、ガラス基板上にITOを成膜し、ITOをエッチングして、陽極配線1を形成する。次に、金属膜を成膜し、金属膜をエッチングして、駆動回路に接続される陽極引き回し配線(図示せず)および陰極引き回し配線6を形成する。その層の上に、感光性のポリイミド樹脂である絶縁膜3を塗布する。絶縁膜3は、その開口部が有機EL表示素子の発光領域を規定するための構造物である。そして、露光現像等を行って、有機EL表示素子において各画素の発光部となる開口部8を形成する。
【0007】
有機EL表示素子において開口部8を形成する際に、陰極引き回し配線6における所定部位の絶縁膜3を除去して絶縁膜穴(コンタクトホール)5も形成する。絶縁膜穴5において、陰極配線2と陰極引き回し配線6とが接続される。
【0008】
さらに、ネガ型(露光時に光があたった部分が残る)の非導電性の感光性樹脂を塗布した後、露光現像して隔壁7を形成する。形成された隔壁7によって、この後の工程で蒸着によって形成される画面内の各陰極配線2が分離される。以上のようにして構造体が形成されたガラス基板の上に、有機EL層としての有機薄膜を積層する。有機薄膜として、順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を形成する。最後に、蒸着によって、アルミニウム等の金属で陰極配線2を形成する。
【0009】
図5に示すように、陰極配線2を形成するための金属膜が配設される金属蒸着範囲4は、陰極配線2が形成される領域より狭くすることはできない。製造の容易性を考慮すると、金属蒸着範囲4は、陰極配線2が形成される領域よりも広めにならざるを得ない。その結果、最も外側の隔壁7を越える部分が存在する。図5(A)の平面図において、最も外側の隔壁7は、最上の隔壁7と最下の隔壁7である。
【0010】
陽極配線1は、特に、図5(A)の平面図で見ると、最下の隔壁7のさらに下の部分において、駆動回路との接続容易性等の理由から、金属蒸着範囲4と重なっている。また、製造方法によっては、最上の隔壁7のさらに上の部分において金属蒸着範囲4と重なることもある。
【0011】
従って、図5(B)の断面図に示すように、全ての陽極配線1が絶縁膜3を挟んで金属蒸着範囲4と対向する部分が生ずる(図5(A)に示す領域P)。なお、そのような部分(領域P)において、蒸着された金属膜は本来の陰極配線2として機能しないが、説明を簡単にするために、以下、そのような部分における金属も陰極配線2という。
【0012】
すると、図6に示すように、領域Pにおける複数箇所おいて、不純物の混入等の理由により絶縁膜3の絶縁が不良になって電気的に導通するようになった場合には、領域Pにおける陰極配線2を介して複数の陽極配線1が短絡する。なお、絶縁膜3の絶縁が不良になって電気的に導通するようになった箇所を、以下、絶縁膜ピンホール10という。また、最上の隔壁7のさらに上の部分において金属蒸着範囲4と重なる部分(領域Q)でも、複数の陽極配線1の短絡が生じうる。
【0013】
短絡している複数の陽極配線1を第1の陽極配線1および第2の陽極配線1と表現し、第1の陽極配線1と第2の陽極配線1とが短絡している場合を考える。その場合、第1の陽極配線1を介して駆動される画素を点灯状態にし、第2の陽極配線1を介して駆動される画素を消灯状態にしたいときに、所望の点灯状態にならない。例えば、双方が消灯状態になってしまう。
【0014】
短絡等の欠点を発見するために、一般に、有機EL表示素子の点灯検査が実施される。点灯検査では、市松模様や、図7(A)に例示するような周期性のあるパターンを有機EL表示素子100に点灯表示させることが多い。なお、図7では、黒部分が点灯箇所を示す。図7(A)に例示するパターンを用いた場合には、例えば、aで示される陽極配線1とbで示される陽極配線1とが短絡しているときには、短絡していることを検出できない。点灯検査において、aで示される陽極配線1を介して駆動される画素eが点灯状態にされるときにはbで示される陽極配線1を介して駆動される画素fも点灯状態にされ、aで示される陽極配線1を介して駆動される画素eが消灯状態にされるときにはbで示される陽極配線1を介して駆動される画素fも消灯状態にされるからである。すなわち、点灯検査において、第1の陽極配線1と第2の陽極配線1とが短絡していることを検出しづらい。
【0015】
例えば、図7(B)に例示するパターンと図7(C)に例示するパターンとの双方を使用する場合には、図7(C)に例示するパターンによる点灯検査を行っているときに、aで示される陽極配線1とbで示される陽極配線1とが短絡していることを検出できる。画素eが点灯状態になっているときに画素fが点灯した場合には、aで示される陽極配線1とbで示される陽極配線1とが短絡していると判断できる。しかし、図7(C)に例示するパターンのみによって点灯検査を完了させることはできない。図7(C)におけるcの部分の検査ができないからである。すなわち、陽極配線1間の短絡を確実に検出し、かつ、全画面についての点灯検査を行う場合には、少なくとも2つのパターンを用いて検査を実施しなければならず、検査工数が増える。
【0016】
そこで、本発明は、陰極配線形成のための金属膜を介する陽極配線間の短絡を防止することができる有機EL表示素子の製造方法および有機EL表示素子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】
【0017】
本発明による有機EL表示素子の製造方法は、陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層される有機EL表示素子を形成する際に、金属膜を隔壁で分離することによってそれぞれの陰極配線を形成する有機EL表示素子の製造方法であって、隔壁を形成するときに、金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を形成することを特徴とする。
【0018】
それぞれの陽極配線に対向する部分毎に金属膜を分離するように隔壁を形成することが好ましい。
【0019】
本発明による有機EL表示素子は、陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層され、それぞれの陰極配線を分離する隔壁を有する有機EL表示素子であって、陰極配線を形成する金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を有することを特徴とする。
【0020】
陰極配線が形成される部分以外の部分に形成された隔壁は、金属膜を、それぞれの陽極配線に対向する部分毎に分離するように形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、陰極配線を形成する金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に陽極配線の配列方向に沿った隔壁を有するように有機EL表示素子が形成されるので、金属膜と陽極配線とを導通させる絶縁不良が絶縁膜に生じても、金属膜を介する陽極配線間の短絡が生ずることを防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の有機EL表示素子を示す平面図およびB−B断面図である。
【0023】
図1に示す例でも、図5に示された場合と同様に、ガラス基板上にITOを成膜し、ITOをエッチングして、陽極配線1を形成する。次に、金属膜を成膜し、金属膜をエッチングして、駆動回路に接続される陽極引き回し配線(図示せず)および陰極引き回し配線6を形成する。その層の上に、感光性のポリイミド樹脂である絶縁膜3を塗布する。そして、露光現像等を行って、有機EL表示素子において各画素の発光部となる開口部8および絶縁膜穴5を形成する。
【0024】
さらに、ネガ型の感光性樹脂を塗布した後、露光現像して隔壁7を形成する。形成された隔壁7によって、この後の工程で蒸着によって形成される画面内の各陰極配線2が分離される。
【0025】
本実施の形態で特徴的なことは、隔壁7を形成する際に、金属蒸着範囲(金属膜)4における最も外側の本来の隔壁7を越える部分においても隔壁71を形成することである。なお、本来の隔壁7とは、陰極配線2として機能する金属配線部分を隔離するものである。また、最も外側の隔壁7は、図1(A)の平面図において最上の横方向に延びる隔壁7と最下の横方向に延びる隔壁7である。そして、本来の隔壁7を越える部分において形成される隔壁71は、平面図上で見ると、ほぼ長方形状に互いに平行に形成されたそれぞれの陽極配線1の間に、陽極配線1の配列方向に沿って形成される。
【0026】
その後、以上のようにして構造体が形成されたガラス基板の上に、有機EL層としての有機薄膜を積層する。有機薄膜として、順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を形成する。最後に、蒸着によって、アルミニウム等の金属で陰極配線2を形成する。さらに、有機EL表示素子に駆動回路などの周辺回路を実装する等の工程を経て、有機EL表示装置が作成される。
【0027】
図1(B)のB−B断面図に示すように、領域Pにおいて、金属蒸着範囲4における各陽極配線1と対向する部分は、互いに分離される。すると、図2に示すように、複数の絶縁膜ピンホール10が生じても、図2に示す隔壁71の存在によって、絶縁膜ピンホール10に接している複数の陽極配線1は、陰極配線2(図1(A)の平面図における最下の横方向に延びる隔壁7を越える部分)を介して導通することはない。領域Qについても、複数の絶縁膜ピンホール10が生じても、図1(A)の平面図における最上の横方向に延びる隔壁7を越える部分に形成された隔壁71の存在によって、絶縁膜ピンホール10に接している複数の陽極配線1は、陰極配線2(図1(A)の平面図における最上の隔壁7を越える部分)を介して導通することはない。
【0028】
(実施の形態2)
図3は、本発明の第2の実施の形態の有機EL表示素子を示す平面図およびB−B断面図である。第1の実施の形態では、金属蒸着範囲4における最も外側の本来の隔壁7を越える部分において、平面図上で見ると、それぞれの陽極配線1の間に隔壁71が形成された。第2の実施の形態では、平面図上で見ると、それぞれの陽極配線1と重複する部分において隔壁71が形成される。
【0029】
図3に示す例でも、図1および図5に示された場合と同様に、ガラス基板上にITOを成膜し、ITOをエッチングして、陽極配線1を形成する。次に、金属膜を成膜し、金属膜をエッチングして、駆動回路に接続される陽極引き回し配線(図示せず)および陰極引き回し配線6を形成する。その層の上に、感光性のポリイミド樹脂である絶縁膜3を塗布する。そして、露光現像等を行って、有機EL表示素子において各画素の発光部となる開口部8および絶縁膜穴5を形成する。
【0030】
さらに、ネガ型の感光性樹脂を塗布した後、露光現像して隔壁7を形成する。形成された隔壁7によって、この後の工程で蒸着によって形成される画面内の各陰極配線2が分離される。そして、第2の実施の形態でも、第1の実施の形態の場合と同等に、隔壁7を形成する工程で、同時に隔壁71も形成される。
【0031】
図3(B)のB−B断面図に示すように、領域Pにおいて、金属蒸着範囲4における各陽極配線1と対向する部分は、隣接する陽極配線1に対向する部分とは一部重複するが、その他の陽極配線1に対向する部分とは分離される。すると、図4に示すように、互いに離れた位置で複数の絶縁膜ピンホール10が生じても、図4に示す隔壁71の存在によって、絶縁膜ピンホール10に接している複数の陽極配線1は、陰極配線2(図3(A)の平面図における最下の横方向に延びる隔壁7を越える部分)を介して導通することはない。領域Qについても、互いに離れた位置で複数の絶縁膜ピンホール10が生じても、図3(A)の平面図における最上の横方向に延びる隔壁7を越える部分に形成された隔壁71の存在によって、絶縁膜ピンホール10に接している複数の陽極配線1は、陰極配線2(図3(A)の平面図における最上の隔壁7を越える部分)を介して導通することはない。
【0032】
なお、図4に破線で示すように、隣接する陽極配線1を短絡させるような絶縁膜ピンホール11が発生する可能性がある。しかし、隣接する陽極配線1の短絡は、市松模様(画素単位の市松模様)や図7(A)に示されたようなパターン(画素単位でずれていくようなパターン)による点灯検査で検出可能である。
【0033】
以上に説明したように、第1の実施の形態では、全ての陽極配線1が絶縁膜3を挟んで対向する部分であって本来の陰極配線1が存在しない金属蒸着部分(領域P,Q)において、それぞれの陽極電極1に対向する金属蒸着部分を、隔壁71によって隔離したので、金属蒸着部分を介する陽極配線1間の短絡の発生を防止することができる。また、第2の実施の形態では、全ての陽極配線1が絶縁膜3を挟んで対向する部分であって本来の陰極配線1が存在しない金属蒸着部分(領域P,Q)において、隣接する陽極配線1に対向する部分は一部重複するが、その他の陽極配線1に対向する部分とは金属蒸着部分を分離するように隔壁71を形成したので、少なくとも隣接しない陽極配線間1の短絡の発生を防止できる。
【0034】
従って、金属蒸着部分(領域P,Q)において、離れた(隣接しない)位置にある複数の陽極配線1に接続する絶縁膜ピンホール10が発生しても、その有機EL表示素子は、絶縁膜ピンホール10が発生しているだけでは不良品にならない。よって、有機EL表示素子の製造時の歩留まりが向上する。
【0035】
また、図7(B),(C)に示されたような複数段階の点灯検査を行う必要はなく、図7(A)に例示されたようなパターンによる点灯検査を行うだけでよい。よって、検査工数を低減させることができる。さらに、図7(A)に例示されたようなパターンによる点灯検査を行うだけで、絶縁膜ピンホール10に起因する不良品が出荷されることを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明は、隔壁で陰極配線が分離される構造の有機EL表示素子において、陽極配線間の短絡の発生を低減させるために好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の第1の実施の形態の有機EL表示素子を示す平面図およびB−B断面図。
【図2】絶縁膜ピンホールの発生を示す断面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態の有機EL表示素子を示す平面図およびB−B断面図。
【図4】絶縁膜ピンホールの発生を示す断面図。
【図5】一般的な有機EL表示素子を示す平面図およびB−B断面図。
【図6】絶縁膜ピンホールの発生を示す断面図。
【図7】点灯検査で使用されるパターンを示す説明図。
【符号の説明】
【0038】
1 陽極配線
2 陰極配線
3 絶縁膜
4 金属蒸着範囲
5 絶縁膜穴(コンタクトホール)
6 陰極引き回し配線
7,71 隔壁
8 開口部
10 絶縁膜ピンホール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層される有機EL表示素子を形成する際に、金属膜を隔壁で分離することによってそれぞれの陰極配線を形成する有機EL表示素子の製造方法において、
前記隔壁を形成するときに、金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を形成する
ことを特徴とする有機EL表示素子の製造方法。
【請求項2】
それぞれの陽極配線に対向する部分毎に金属膜を分離するように隔壁を形成する
請求項1記載の有機EL表示素子の製造方法。
【請求項3】
陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層され、それぞれの陰極配線を分離する隔壁を有する有機EL表示素子において、
陰極配線を形成する金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を有する
ことを特徴とする有機EL表示素子。
【請求項4】
陰極配線が形成される部分以外の部分に形成された隔壁は、金属膜を、それぞれの陽極配線に対向する部分毎に分離するように形成されている
請求項3記載の有機EL表示素子。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−12461(P2007−12461A)
【公開日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−192333(P2005−192333)
【出願日】平成17年6月30日(2005.6.30)
【出願人】(000103747)オプトレックス株式会社 (843)
【Fターム(参考)】