有機ＥＬ表示装置
【課題】第二有機化合物層の発光時に、第二電極から接続電極へ電流が流れて第一有機化合物層が発光するのを防止でき、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】基板１１の上に、第一電極１２、第一有機化合物層１４、第二電極１５、第二有機化合物層１６及び第三電極１７が積層され、第三電極１７を駆動回路に接続するための接続電極１２Ａを有し、第一有機化合物層１４または／および第２有機化合物層１６には、第二電極１５に接する電子注入層ＥＩＬまたは正孔注入層ＨＩＬが形成され、第二電極１５から接続電極１２Ａに至るリークパスが形成されうる経路、及び接続電極１２Ａの面上のいずれかの部分には、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６のうち、少なくとも、電子注入層ＥＩＬまたは正孔注入層ＨＩＬが部分的に存在しない。
【解決手段】基板１１の上に、第一電極１２、第一有機化合物層１４、第二電極１５、第二有機化合物層１６及び第三電極１７が積層され、第三電極１７を駆動回路に接続するための接続電極１２Ａを有し、第一有機化合物層１４または／および第２有機化合物層１６には、第二電極１５に接する電子注入層ＥＩＬまたは正孔注入層ＨＩＬが形成され、第二電極１５から接続電極１２Ａに至るリークパスが形成されうる経路、及び接続電極１２Ａの面上のいずれかの部分には、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６のうち、少なくとも、電子注入層ＥＩＬまたは正孔注入層ＨＩＬが部分的に存在しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間に発光層を含む有機化合物層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を複数備えた有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして、自発光型のデバイスである有機ＥＬ表示装置が注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置の開口率を向上させて長寿命化を実現するために、異なる発光色を有する有機化合物層を複数積層した有機ＥＬ表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この様な異なる発光色を有する有機化合物層を複数積層した有機ＥＬ表示装置の一形態を図４に示す。図４は従来の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。
【０００５】
図４に示すように、この有機ＥＬ表示装置４０は、基板４１上に第一電極４２、第一有機化合物層４４、第二電極４５、第一有機化合物層４４と逆極性の第二有機化合物層４６、及び第三電極４７が積層されている。第一電極４２の周囲は素子分離膜４３で覆われ、第二電極４５を共通電極、第一電極４２及び第三電極４７を駆動電極としている。
【０００６】
第一有機化合物層４４は発光層と電子注入層をこの順で含み、これと逆極性の第二有機化合物層４６は電子注入層と発光層をこの順で含んでいる。この有機ＥＬ表示装置は、第二電極４５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極４２及び第三電極４７にそれぞれ所望の電位をかけることで、第一有機化合物層４４と第二有機化合物層４６とを個別に、もしくは同時に発光させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２８２２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記の積層構成の有機ＥＬ表示装置では、図４に示すように、素子分離膜４３の開口部４８内に、これより小さな開口のコンタクトホール４９を形成している。このように素子分離膜４３の開口部４８よりも開口の小さなコンタクトホール４９を形成すると、次の様な問題があった。即ち、第二有機化合物層（上層有機化合物層）４６の発光時に、コンタクトホール４９の周囲に存在する素子分離膜４３の開口部４８上の第一有機化合物層（下層有機化合物層）４４が発光するという問題があった。これは、第二電極（中間電極）４５の上下に設けられた電子注入層ＥＩＬが一般に低抵抗であるため、電子注入層ＥＩＬが第二電極４５と近い電位となる。この電子注入層ＥＩＬをリークパスＬＰとして素子分離膜４３の開口部４８内の接続電極４２Ａに電流が流れて発生する。この問題は、有機ＥＬ表示装置の駆動電圧を低減すべく、電子注入層ＥＩＬとして高電子注入性を有する材料を用いると、より顕著になる。
【０００９】
この様な問題が発生すると、例えば、第二有機化合物層４６が赤色発光、第一有機化合物層４４が青色発光である場合に、第二有機化合物層４６の赤色表示を行う際に、同時に第一有機化合物層４４が青色発光する。このため、発光色が赤色と青色との混色であるマゼンタとなり、有機ＥＬ表示装置４０の色ずれが生じる。また、第二有機化合物層４６を発光させるための電流の一部が第一有機化合物層４４にも流れることによって、第二有機化合物層の輝度が低下してしまう。
【００１０】
そこで本発明の目的は、第二有機化合物層の発光時に、第二電極から接続電極へ電流が流れて第一有機化合物層が発光するのを防止でき、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成すべく成された本発明の構成は以下の通りである。
【００１２】
即ち、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、上記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置であって、
上記第一有機化合物層または／および上記第２有機化合物層には、上記第二電極に接する電子注入層または正孔注入層が形成されており、
上記第二電極から上記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、及び上記接続電極の面上の全体には、上記第一有機化合物層及び上記第二有機化合物層のうち、少なくとも、上記電子注入層または上記正孔注入層が存在しないことを特徴とする有機ＥＬ表示装置である。
【００１３】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、前記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、及び前記接続電極の面上の全体において、レーザー加工により、前記第一有機化合物層及び前記第二有機化合物層のうち、少なくとも、前記電子注入層または前記正孔注入層を除去することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第二電極から接続電極に至るリークパスが形成されうる経路、及び接続電極の面上のいずれかの部分には、第一有機化合物層及び上記第二有機化合物層のうち、少なくとも、電子注入層または正孔注入層が部分的に存在しない。したがって、第二有機化合物層の発光時に、電子注入層または正孔注入層をリークパスとして、第二電極から接続電極へ電流が流れて第一有機化合物層が発光するのを防止できる。よって、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置を得ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【図２】第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【図３】第３の実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【図４】従来の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されない。なお、図面では、説明の都合上から、各層を認識可能な大きさで表しており、図面の縮尺は実際とは異なっている。また、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。
【００１７】
〔第１の実施形態〕
図１を参照して、本発明に係る第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置の積層構成について説明する。本実施形態で例示する有機ＥＬ表示装置は、基板側とは反対側（透明電極側）から有機ＥＬ素子の光を取り出す、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置であり、表示装置の利用者は光取り出し側から観察することになる。図１は本実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、画素がマトリクス状に複数配列されて有機ＥＬ表示装置１０の表示領域が構成されている。本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、概ね基板１１上に第一電極１２、第一有機化合物層１４、第二電極１５、上記第一有機化合物層１４と逆極性の第二有機化合物層１６、及び第三電極１７が積層されている。第一電極１２の周囲は素子分離膜１３で覆われ、該素子分離膜１３の開口部には第一電極１２の中央部が露出されている。第二電極（中間電極）１５は共通電極となっており、第一電極（下部電極）１２及び第三電極（上部電極）１７は駆動電極となっている。対向する第一電極１２と第二電極１５とに第一有機化合物層１４が挟持されて第一有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が構成される。また、対向する第二電極１５と第三電極１７とに第二有機化合物層１６が挟持されて第一有機ＥＬ素子と逆極性の第二有機ＥＬ素子が構成される。
【００１９】
以下、逆極性の有機ＥＬ素子を積層した有機ＥＬ表示装置１０の各構成要素について詳細に説明する。
【００２０】
（基板）
基板１としてはガラス板等の絶縁性基板を用い、この基板１上には不図示の駆動回路が形成されている。駆動回路としては、例えば、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）や非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えるアクティブマトリクス回路が好適である。駆動回路上には、不図示の絶縁層が形成されている。絶縁層は非導電体の材料で形成され、例えば、窒化珪素や酸化珪素、またはアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料が用いられる。
【００２１】
（第一電極）
絶縁層上には、駆動回路に電気的に接続された第一電極１２が、有機ＥＬ素子ごとに形成されている。本実施形態では、基板１１と反対側へ有機ＥＬ素子の発光光を取り出すように構成しているため、第一電極１２は反射機能を有している。第一電極１２には、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩｎＺｎＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＺｎＯなどの有機ＥＬ素子の電極として公知の材料が用いられる。
【００２２】
（素子分離膜）
第一電極１２上には、少なくとも該第一電極１２の周囲を矩形に覆うように、素子分離膜（バンク層）１３が形成されている。素子分離膜１３は、後に堆積する有機化合物層が第一電極１２の膜厚の段差部で途切れないようにするとともに、有機ＥＬ素子の発光領域を規定している。素子分離膜１３としては、非導電体からなる絶縁材料が好適に用いられ、具体的には、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料が好適に用いられる。
【００２３】
（第一有機化合物層）
第一電極１２上には、第一有機化合物層１４が形成される。本実施形態の第一有機化合物層１４は、少なくとも、発光層、電子注入層をこの順で積層して形成される。第一有機化合物層１４として、この他にホール注入層、ホールブロック層、電子ブロック層、電子輸送層等の機能をもつ層を更に積層してもよい。第一有機化合物層１４の各層には、公知の材料を用いることができる。
【００２４】
（第二電極）
第一有機化合物層１４上には、第二電極１５が形成される。第二電極１５には、第一電極１２と同様の材料を用いることができる。ただし、有機ＥＬ素子の発光光を取り出すためには、第二電極１５は透明もしくは半透明でなければならない。第二電極１５には、例えば、透明導電膜や薄膜金属からなる半透過導電膜、あるいはそれらを積層した膜が用いられる。各有機ＥＬ素子上の第二電極１５は電気的に連結されており、共通電極として機能する。
【００２５】
（第二有機化合物層）
第二電極１５上には、第二有機化合物層１６が形成されている。本実施形態の第二有機化合物層１６は、少なくとも、電子注入層、発光層をこの順で積層して形成される。第二有機化合物層１６として、この他にホール注入層、ホールブロック層、電子ブロック層、電子輸送層等の機能をもつ層を更に積層してもよい。第二有機化合物層１６の各層には、公知の材料を用いることができる。
【００２６】
（第三電極）
第二有機化合物層１６上には、駆動回路に電気的に接続された第三電極１７が形成されている。第三電極１７には、第一電極１２と同様の材料を用いることができる。ただし、本実施形態の構成にかかわらず、有機ＥＬ素子の発光光を取り出すためには、上記第一電極１２と第三電極１７との少なくとも一方を透明もしくは半透明にしなければならない。光取り出し側に形成する電極には、例えば、透明導電膜や薄膜金属からなる半透過導電膜、あるいはそれらを積層した膜が用いられる。
【００２７】
（接続電極）
第一電極１２の側方には、素子分離膜１３を介して接続電極１２Ａが並設されており、この接続電極１２Ａは上記絶縁層に形成した不図示のコンタクトホールを介して駆動回路に接続されている。接続電極１２Ａは、第三電極１７を駆動回路に接続するための電極であり、実質的には第一電極１２と同一の構造・材質を有している。通常、この接続電極１２Ａ上には第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６が形成され、これら有機化合物層１４、１６にはコンタクトホールが形成され、該コンタクトホールを介して第三電極１７が接続電極１２Ａに接続されている。しかし、本実施形態では、接続電極１２Ａの面上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６は存在せず、この接続電極１２Ａの露出面上に第三電極１７が直接形成されている。即ち、本実施形態では、素子分離膜１３の開口部１８内の接続電極１２Ａ上に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を形成しないか、もしくは第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を取り除いて、接続電極１２Ａを露出させている。よって、接続電極１２Ａの露出面上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６が存在しないので、素子分離膜１３の開口部１８と同等の大きさのコンタクトホール１９が形成されていることになる。
【００２８】
（封止）
本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、不図示の封止手段を用いて封止され、外部の水分や酸素などから保護される。封止手段としては、例えば、掘り込みを入れたガラスを基板１と貼り合わせて内部に吸湿剤を封入する方法、または窒化珪素などからなる無機膜で有機ＥＬ素子を覆う方法、その他の公知の方法を用いることができる。
【００２９】
（製造方法）
次に、図１を参照して、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０の製造方法について説明する。
【００３０】
まず、ガラス板等の絶縁性基板１１上に、周知の方法でＴＦＴ等の駆動回路（図示せず）を形成する。駆動回路上には、非導電体の材料からなる不図示の絶縁層を形成する。絶縁層としては、例えば、プラズマＣＶＤ法を用いて窒化珪素を形成し、フォトリソグラフィ法により加工する。或いは、感光性アクリル樹脂をスピンコーターで塗布した後に、フォトリソグラフィ法により加工してもよい。このとき絶縁層には、第一電極（接続電極１２Ａを含む）１２及び第三電極１７を駆動回路に接続するための不図示のコンタクトホールを同時に形成する。
【００３１】
第一電極１２及び接続電極１２Ａの形成は、例えば、スパッタリング法を用い、ＡｌとＩＴＯの積層膜を形成して、フォトリソグラフィ法により有機ＥＬ素子に対応するパターンに形成する。
【００３２】
素子分離膜１３は、第一電極（接続電極１２Ａを含む）１２の周囲を覆うように有機ＥＬ素子間に形成し、発光領域を規定する。素子分離膜１３は、スピンコーターで基板全体に形成した後、フォトリソグラフィ法により開口部１８を形成する。素子分離膜１３の開口部１８は、少なくとも一部が絶縁層に形成したコンタクトホールと重なるように形成する。或いは、素子分離膜１３の開口部１８と絶縁層に形成したコンタクトホールを異なる領域に形成して、上記開口部１８と絶縁層に形成したコンタクトホールを導電層で接続することもできる。この場合、導電層は、第一電極１２と同様の材料を用い、第一電極１２と同時に形成することができる。素子分離膜１３の加工工程後は十分にアニールして絶縁層や素子分離膜１３に含まれる水分を脱水し、後に形成する有機ＥＬ素子が水分で劣化するのを防止する。
【００３３】
第一有機化合物層１４は、公知の材料を用いて、例えば蒸着法、レーザー転写法、インクジェットを用いた塗布法等で形成することができる。蒸着法において、有機化合物層１４を有機ＥＬ素子ごとに膜厚や材料を変えて形成する場合は、メタルマスクを用いて形成する。第一有機化合物層１４を形成した後、封止工程までは露点管理した雰囲気中で工程を行い、工程中に水分が有機ＥＬ素子へ浸入するのを防止する。
【００３４】
第二電極１５としては、例えば蒸着法を用いて、Ａｇ薄膜を形成する。第二電極１５は、例えばメタルマスクを用いて、所望の領域にのみ形成することができる。具体的には、少なくとも後述するコンタクトホール１９が形成される領域は避けるように、第二電極１５を形成する。
【００３５】
第二有機化合物層１６は、第一有機化合物層１４と同様の方法で形成することができる。第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６には、コンタクトホール１９が形成される。このコンタクトホール１９は、第二有機化合物層１６の形成後に、例えばレーザーを用いて、第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６を同時に除去することで形成できる。このときコンタクトホール１９は、上記素子分離膜１３の開口部１８と同等の大きさで形成する。レーザー加工には、例えばＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用する公知の手法を用いることができる。
【００３６】
第三電極１７としては、例えば蒸着法を用いて、Ａｇ薄膜を形成する。第三電極１７は、例えばメタルマスクを用いて、所望の領域にのみ形成することができる。
【００３７】
封止法として薄膜封止を用いる場合は、例えばプラズマＣＶＤ法を用いて、窒化珪素からなる無機膜を形成して封止膜とする。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、第二電極（中間電極）１５を介して、互に逆極性の第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６を積層した有機ＥＬ表示装置である。そして、この様な有機ＥＬ表示装置において、第三電極１７を駆動回路に接続する接続電極１２Ａの露出面上の全体には第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６が存在しない。したがって、第二有機化合物層１６の発光時に、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）をリークパスとして第一有機化合物層１４が発光するのを防止することができ、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置１０を得ることができる。
【００３９】
〔第２の実施形態〕
次に図２を参照して、本発明に係る第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置の積層構成について説明する。図２は本実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態と同様の構造を有する構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００４０】
図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置２０は、接続電極１２Ａの露出上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を形成している。しかし、これらの有機化合物層１４、１６には電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成せず、存在しない。本実施形態では、第二電極（中間電極）１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２及び第二電極１７に所望の電位をかけているので、接続電極１２Ａ上の第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６に電子注入層ＥＩＬが存在しない。
【００４１】
これに限定されず、第二電極（中間電極）１５に接する層が正孔注入層ＨＩＬの場合には、接続電極１２Ａ上の第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６に正孔注入層を形成せず、存在しない。
【００４２】
なお、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成した後除去する場合には、例えばＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用する公知の手法を用いることができる。また本実施形態では、第１の実施形態と異なり、従来と同様の開口の大きさでコンタクトホール２９を形成している。
【００４３】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置２０によれば、接続電極１２Ａの露出面上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を形成しているが、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成せず、存在しない。したがって、第二有機化合物層１６の発光時に、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）をリークパスとして第一有機化合物層１４が発光するのを防止することができ、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置２０を得ることができる。
【００４４】
〔第３の実施形態〕
次に図３を参照して、本発明に係る第３の実施形態の有機ＥＬ表示装置の積層構成について説明する。図３は本実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態と同様の構造を有する構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００４５】
図３に示すように、本実施形態では、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の少なくとも一部分において、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６うち、少なくとも電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を切断除去している。本実施形態では、第二電極（中間電極）１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２及び第二電極１７に所望の電位をかけているので、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の途中で部分的に電子注入層ＥＩＬを切断除去している。
【００４６】
これに限定されず、第二電極（中間電極）１５に接する層が正孔注入層ＨＩＬの場合には、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の途中で正孔注入層ＨＩＬを切断してもよい。電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）の切断には、例えばＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用する公知の手法を用いることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、第１の実施形態と異なり、従来と同様の開口の大きさでコンタクトホール２９を形成している。
【００４８】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置３０によれば、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスＬの経路の途中において、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６のうち、少なくとも電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を部分的に切断している。即ち、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の途中において、部分的に電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）が存在しない。したがって、第二有機化合物層１６の発光時に、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）をリークパスとして第一有機化合物層１４が発光するのを防止することができ、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置３０を得ることができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【００５０】
例えば、第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６の間に位置する第２電極（中間電極）１５は、導電層／絶縁層／導電層のように二つ以上の導電層の間に絶縁層を有する構成とし、異なる有機化合物層を独立駆動できるよう構成されていてもよい。この場合には、第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６との極性を必ずしも逆方向にする必要はない。そして、上記の実施形態と同様の構成で、第２電極１５に接する電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成しないか、取り除くことになる。
【００５１】
上記の実施形態では、本発明を基板側とは反対側（透明電極側）から有機ＥＬ素子の光を取り出す、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置に適用したが、基板側から光を取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に適用することもできる。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
【００５３】
〔実施例〕
実施例は、上記３つの形態の代表的な例として、図１に示した構成の有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００５４】
まず、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラス基板１１上に、ｐ−ＳｉからなるＴＦＴを備える駆動回路（図示せず）を形成した。次に、駆動回路上に絶縁層を形成した。絶縁層としては、スピンコーターを用いてフォトレジタイプの紫外線硬化性アクリル樹脂を塗布し、コンタクトホールのパターンを有するフォトマスクを載せて、１８００ｍＷの照度で露光した。さらに現像液で現像し、２００℃でポストベークして、第一電極１２及び第三電極１７を駆動回路と電気的に接続するための不図示のコンタクトホールを有する膜厚２μｍの絶縁層を形成した。
【００５５】
次に、第一電極（接続電極１２Ａを含む）１２として、スパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＡｌと膜厚５０ｎｍのＩｎＺｎＯとの積層膜を形成した。第一電極１２は、基板上の積層体全面に形成した後、フォトリソグラフィにて駆動回路に対応した有機ＥＬ素子のパターンに形成した。各第一電極２は、絶縁層に形成したコンタクトホールを介して各駆動回路に電気的に接続した。
【００５６】
絶縁層及び第一電極１２の上に、スピンコーターでポリイミド樹脂を厚さ１．６μｍに塗布した後、各画素の発光領域と上記接続電極１２Ａの形成領域に形成されたポリイミド樹脂をフォトリソグラフィで除去し、開口部１８を有する素子分離膜１３とした。
【００５７】
素子分離膜１３等が形成された基板を、圧力１０-2Ｐａ、１５０℃雰囲気下で１０分加熱した後、第一電極１２上に第一有機化合物層１４を形成した。第一有機化合物層１４には、抵抗加熱蒸着法を用いて、公知の有機材料からなるホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を積層した。本実施例では、第一有機化合物層１４の発光層として、青色に発光する有機材料を用いた。
【００５８】
続いて、積層した第一有機化合物層１４上には、スパッタリング法により、ＩｎＺｎＯからなる第二電極１５を５０ｎｍの膜厚で形成した。第二電極１５は、メタルマスクを用いて、上記接続電極１２Ａの形成領域には形成されないように形成した。
【００５９】
続いて、第二電極１５上に、第二有機化合物層１６を形成した。第二有機化合物層１６には、抵抗加熱蒸着法を用いて、公知の有機材料からなる電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層及びホール注入層を積層した。本実施例では、第二有機化合物層１６の発光層として、赤色に発光する有機材料を用いた。第二有機化合物層１６の形成後に、コンタクトホール１８の形成領域に波長２５５ｎｍ、パルス幅１０ｎｓのエキシマレーザーを照射し、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を一括で除去して、コンタクトホール１９を形成した。このコンタクトホール１９は、素子分離膜１３の開口部１８と同等の大きさに形成される。
【００６０】
続いて、第二有機化合物層１６及び接続電極１２Ａの露出面上に、スパッタリング法により、Ａｇからなる第三電極１７を１５ｎｍの膜厚で形成した。第三電極１７は基板上の略全面に形成した後に、波長２５５ｎｍ、パルス幅１０ｎｓのエキシマレーザーを用いて、各画素毎に独立して形成されるようにパターニングした。このとき各第三電極１７は、絶縁層に形成したコンタクトホール及びコンタクトホール１８を介して、駆動回路と電気的に接続される。
【００６１】
次に、ＳｉＨ4ガス、Ｎ2ガス、Ｈ2ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、窒化珪素からなる無機保護膜を成膜した。保護膜の膜厚は６μｍとし、有機ＥＬ素子が形成された基板面全体を覆うように形成した。
【００６２】
以上のようにして作製した有機ＥＬ表示装置１１に対して、表示確認を行った。まず、第二電極１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２にプラスの電圧を印加すると、第一有機化合物層１４の青色の発光色が得られた。次に、第二電極１５を接地（ＧＮＤ）し、第三電極１７にプラスの電圧を印加すると、第二有機化合物層１６の赤色の発光色が得られた。次に、第二電極１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２及び第三電極１７にプラスの電圧を印加すると、第一有機化合物層１４の青色の発光色と、第二有機化合物層１６の赤色の発光色が混色したマゼンダの発光色が得られた。
【００６３】
このように実施例の有機ＥＬ表示装置によれば、色ずれがなく、輝度低下のない有機ＥＬ表示装置を得ることができた。
【００６４】
〔比較例〕
比較例として、図４に示したコンタクトホール４９が素子分離膜４３の開口部４８の内側に形成された有機ＥＬ表示装置４０を作製し、表示確認を行った。比較例は、コンタクトホール４９の大きさを変えたこと以外、使用材料、製造方法は実施例の有機ＥＬ表示装置と同様とした。
【００６５】
以上のようにして作製した比較例の有機ＥＬ表示装置４０に対して、表示確認を行った。まず、第二電極４５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極４２にプラスの電圧を印加すると、第一有機化合物層４４の青色の発光色が得られた。次に、第二電極４５を接地（ＧＮＤ）し、第三電極４７にプラスの電圧を印加すると、マゼンタの発光色が得られた。顕微鏡観察の結果、第二有機化合物層４６の赤色の発光とともに、素子分離膜４３の開口部４８内のコンタクトホール４９の周辺領域では第一有機化合物層４４の青色の発光が発生していた。
【００６６】
即ち、比較例の有機ＥＬ表示装置４０では、第二有機化合物層４６のみを単独で発光させることはできず、有機ＥＬ素子の発光色に色ずれが生じていた。
【符号の説明】
【００６７】
１０、２０、３０ 有機ＥＬ表示装置、１１ 基板、１２ 第一電極、１３ 素子分離膜、１４ 第一有機化合物層、１５ 第二電極、１６ 第二有機化合物層、１７ 第三電極、１８ 開口部、１９ コンタクトホール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間に発光層を含む有機化合物層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を複数備えた有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして、自発光型のデバイスである有機ＥＬ表示装置が注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置の開口率を向上させて長寿命化を実現するために、異なる発光色を有する有機化合物層を複数積層した有機ＥＬ表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この様な異なる発光色を有する有機化合物層を複数積層した有機ＥＬ表示装置の一形態を図４に示す。図４は従来の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。
【０００５】
図４に示すように、この有機ＥＬ表示装置４０は、基板４１上に第一電極４２、第一有機化合物層４４、第二電極４５、第一有機化合物層４４と逆極性の第二有機化合物層４６、及び第三電極４７が積層されている。第一電極４２の周囲は素子分離膜４３で覆われ、第二電極４５を共通電極、第一電極４２及び第三電極４７を駆動電極としている。
【０００６】
第一有機化合物層４４は発光層と電子注入層をこの順で含み、これと逆極性の第二有機化合物層４６は電子注入層と発光層をこの順で含んでいる。この有機ＥＬ表示装置は、第二電極４５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極４２及び第三電極４７にそれぞれ所望の電位をかけることで、第一有機化合物層４４と第二有機化合物層４６とを個別に、もしくは同時に発光させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２８２２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記の積層構成の有機ＥＬ表示装置では、図４に示すように、素子分離膜４３の開口部４８内に、これより小さな開口のコンタクトホール４９を形成している。このように素子分離膜４３の開口部４８よりも開口の小さなコンタクトホール４９を形成すると、次の様な問題があった。即ち、第二有機化合物層（上層有機化合物層）４６の発光時に、コンタクトホール４９の周囲に存在する素子分離膜４３の開口部４８上の第一有機化合物層（下層有機化合物層）４４が発光するという問題があった。これは、第二電極（中間電極）４５の上下に設けられた電子注入層ＥＩＬが一般に低抵抗であるため、電子注入層ＥＩＬが第二電極４５と近い電位となる。この電子注入層ＥＩＬをリークパスＬＰとして素子分離膜４３の開口部４８内の接続電極４２Ａに電流が流れて発生する。この問題は、有機ＥＬ表示装置の駆動電圧を低減すべく、電子注入層ＥＩＬとして高電子注入性を有する材料を用いると、より顕著になる。
【０００９】
この様な問題が発生すると、例えば、第二有機化合物層４６が赤色発光、第一有機化合物層４４が青色発光である場合に、第二有機化合物層４６の赤色表示を行う際に、同時に第一有機化合物層４４が青色発光する。このため、発光色が赤色と青色との混色であるマゼンタとなり、有機ＥＬ表示装置４０の色ずれが生じる。また、第二有機化合物層４６を発光させるための電流の一部が第一有機化合物層４４にも流れることによって、第二有機化合物層の輝度が低下してしまう。
【００１０】
そこで本発明の目的は、第二有機化合物層の発光時に、第二電極から接続電極へ電流が流れて第一有機化合物層が発光するのを防止でき、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成すべく成された本発明の構成は以下の通りである。
【００１２】
即ち、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、上記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置であって、
上記第一有機化合物層または／および上記第２有機化合物層には、上記第二電極に接する電子注入層または正孔注入層が形成されており、
上記第二電極から上記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、及び上記接続電極の面上の全体には、上記第一有機化合物層及び上記第二有機化合物層のうち、少なくとも、上記電子注入層または上記正孔注入層が存在しないことを特徴とする有機ＥＬ表示装置である。
【００１３】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、前記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、及び前記接続電極の面上の全体において、レーザー加工により、前記第一有機化合物層及び前記第二有機化合物層のうち、少なくとも、前記電子注入層または前記正孔注入層を除去することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第二電極から接続電極に至るリークパスが形成されうる経路、及び接続電極の面上のいずれかの部分には、第一有機化合物層及び上記第二有機化合物層のうち、少なくとも、電子注入層または正孔注入層が部分的に存在しない。したがって、第二有機化合物層の発光時に、電子注入層または正孔注入層をリークパスとして、第二電極から接続電極へ電流が流れて第一有機化合物層が発光するのを防止できる。よって、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置を得ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【図２】第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【図３】第３の実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【図４】従来の有機ＥＬ表示装置の１画素における積層構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されない。なお、図面では、説明の都合上から、各層を認識可能な大きさで表しており、図面の縮尺は実際とは異なっている。また、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。
【００１７】
〔第１の実施形態〕
図１を参照して、本発明に係る第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置の積層構成について説明する。本実施形態で例示する有機ＥＬ表示装置は、基板側とは反対側（透明電極側）から有機ＥＬ素子の光を取り出す、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置であり、表示装置の利用者は光取り出し側から観察することになる。図１は本実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、画素がマトリクス状に複数配列されて有機ＥＬ表示装置１０の表示領域が構成されている。本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、概ね基板１１上に第一電極１２、第一有機化合物層１４、第二電極１５、上記第一有機化合物層１４と逆極性の第二有機化合物層１６、及び第三電極１７が積層されている。第一電極１２の周囲は素子分離膜１３で覆われ、該素子分離膜１３の開口部には第一電極１２の中央部が露出されている。第二電極（中間電極）１５は共通電極となっており、第一電極（下部電極）１２及び第三電極（上部電極）１７は駆動電極となっている。対向する第一電極１２と第二電極１５とに第一有機化合物層１４が挟持されて第一有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が構成される。また、対向する第二電極１５と第三電極１７とに第二有機化合物層１６が挟持されて第一有機ＥＬ素子と逆極性の第二有機ＥＬ素子が構成される。
【００１９】
以下、逆極性の有機ＥＬ素子を積層した有機ＥＬ表示装置１０の各構成要素について詳細に説明する。
【００２０】
（基板）
基板１としてはガラス板等の絶縁性基板を用い、この基板１上には不図示の駆動回路が形成されている。駆動回路としては、例えば、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）や非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えるアクティブマトリクス回路が好適である。駆動回路上には、不図示の絶縁層が形成されている。絶縁層は非導電体の材料で形成され、例えば、窒化珪素や酸化珪素、またはアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料が用いられる。
【００２１】
（第一電極）
絶縁層上には、駆動回路に電気的に接続された第一電極１２が、有機ＥＬ素子ごとに形成されている。本実施形態では、基板１１と反対側へ有機ＥＬ素子の発光光を取り出すように構成しているため、第一電極１２は反射機能を有している。第一電極１２には、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩｎＺｎＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＺｎＯなどの有機ＥＬ素子の電極として公知の材料が用いられる。
【００２２】
（素子分離膜）
第一電極１２上には、少なくとも該第一電極１２の周囲を矩形に覆うように、素子分離膜（バンク層）１３が形成されている。素子分離膜１３は、後に堆積する有機化合物層が第一電極１２の膜厚の段差部で途切れないようにするとともに、有機ＥＬ素子の発光領域を規定している。素子分離膜１３としては、非導電体からなる絶縁材料が好適に用いられ、具体的には、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料が好適に用いられる。
【００２３】
（第一有機化合物層）
第一電極１２上には、第一有機化合物層１４が形成される。本実施形態の第一有機化合物層１４は、少なくとも、発光層、電子注入層をこの順で積層して形成される。第一有機化合物層１４として、この他にホール注入層、ホールブロック層、電子ブロック層、電子輸送層等の機能をもつ層を更に積層してもよい。第一有機化合物層１４の各層には、公知の材料を用いることができる。
【００２４】
（第二電極）
第一有機化合物層１４上には、第二電極１５が形成される。第二電極１５には、第一電極１２と同様の材料を用いることができる。ただし、有機ＥＬ素子の発光光を取り出すためには、第二電極１５は透明もしくは半透明でなければならない。第二電極１５には、例えば、透明導電膜や薄膜金属からなる半透過導電膜、あるいはそれらを積層した膜が用いられる。各有機ＥＬ素子上の第二電極１５は電気的に連結されており、共通電極として機能する。
【００２５】
（第二有機化合物層）
第二電極１５上には、第二有機化合物層１６が形成されている。本実施形態の第二有機化合物層１６は、少なくとも、電子注入層、発光層をこの順で積層して形成される。第二有機化合物層１６として、この他にホール注入層、ホールブロック層、電子ブロック層、電子輸送層等の機能をもつ層を更に積層してもよい。第二有機化合物層１６の各層には、公知の材料を用いることができる。
【００２６】
（第三電極）
第二有機化合物層１６上には、駆動回路に電気的に接続された第三電極１７が形成されている。第三電極１７には、第一電極１２と同様の材料を用いることができる。ただし、本実施形態の構成にかかわらず、有機ＥＬ素子の発光光を取り出すためには、上記第一電極１２と第三電極１７との少なくとも一方を透明もしくは半透明にしなければならない。光取り出し側に形成する電極には、例えば、透明導電膜や薄膜金属からなる半透過導電膜、あるいはそれらを積層した膜が用いられる。
【００２７】
（接続電極）
第一電極１２の側方には、素子分離膜１３を介して接続電極１２Ａが並設されており、この接続電極１２Ａは上記絶縁層に形成した不図示のコンタクトホールを介して駆動回路に接続されている。接続電極１２Ａは、第三電極１７を駆動回路に接続するための電極であり、実質的には第一電極１２と同一の構造・材質を有している。通常、この接続電極１２Ａ上には第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６が形成され、これら有機化合物層１４、１６にはコンタクトホールが形成され、該コンタクトホールを介して第三電極１７が接続電極１２Ａに接続されている。しかし、本実施形態では、接続電極１２Ａの面上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６は存在せず、この接続電極１２Ａの露出面上に第三電極１７が直接形成されている。即ち、本実施形態では、素子分離膜１３の開口部１８内の接続電極１２Ａ上に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を形成しないか、もしくは第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を取り除いて、接続電極１２Ａを露出させている。よって、接続電極１２Ａの露出面上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６が存在しないので、素子分離膜１３の開口部１８と同等の大きさのコンタクトホール１９が形成されていることになる。
【００２８】
（封止）
本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、不図示の封止手段を用いて封止され、外部の水分や酸素などから保護される。封止手段としては、例えば、掘り込みを入れたガラスを基板１と貼り合わせて内部に吸湿剤を封入する方法、または窒化珪素などからなる無機膜で有機ＥＬ素子を覆う方法、その他の公知の方法を用いることができる。
【００２９】
（製造方法）
次に、図１を参照して、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０の製造方法について説明する。
【００３０】
まず、ガラス板等の絶縁性基板１１上に、周知の方法でＴＦＴ等の駆動回路（図示せず）を形成する。駆動回路上には、非導電体の材料からなる不図示の絶縁層を形成する。絶縁層としては、例えば、プラズマＣＶＤ法を用いて窒化珪素を形成し、フォトリソグラフィ法により加工する。或いは、感光性アクリル樹脂をスピンコーターで塗布した後に、フォトリソグラフィ法により加工してもよい。このとき絶縁層には、第一電極（接続電極１２Ａを含む）１２及び第三電極１７を駆動回路に接続するための不図示のコンタクトホールを同時に形成する。
【００３１】
第一電極１２及び接続電極１２Ａの形成は、例えば、スパッタリング法を用い、ＡｌとＩＴＯの積層膜を形成して、フォトリソグラフィ法により有機ＥＬ素子に対応するパターンに形成する。
【００３２】
素子分離膜１３は、第一電極（接続電極１２Ａを含む）１２の周囲を覆うように有機ＥＬ素子間に形成し、発光領域を規定する。素子分離膜１３は、スピンコーターで基板全体に形成した後、フォトリソグラフィ法により開口部１８を形成する。素子分離膜１３の開口部１８は、少なくとも一部が絶縁層に形成したコンタクトホールと重なるように形成する。或いは、素子分離膜１３の開口部１８と絶縁層に形成したコンタクトホールを異なる領域に形成して、上記開口部１８と絶縁層に形成したコンタクトホールを導電層で接続することもできる。この場合、導電層は、第一電極１２と同様の材料を用い、第一電極１２と同時に形成することができる。素子分離膜１３の加工工程後は十分にアニールして絶縁層や素子分離膜１３に含まれる水分を脱水し、後に形成する有機ＥＬ素子が水分で劣化するのを防止する。
【００３３】
第一有機化合物層１４は、公知の材料を用いて、例えば蒸着法、レーザー転写法、インクジェットを用いた塗布法等で形成することができる。蒸着法において、有機化合物層１４を有機ＥＬ素子ごとに膜厚や材料を変えて形成する場合は、メタルマスクを用いて形成する。第一有機化合物層１４を形成した後、封止工程までは露点管理した雰囲気中で工程を行い、工程中に水分が有機ＥＬ素子へ浸入するのを防止する。
【００３４】
第二電極１５としては、例えば蒸着法を用いて、Ａｇ薄膜を形成する。第二電極１５は、例えばメタルマスクを用いて、所望の領域にのみ形成することができる。具体的には、少なくとも後述するコンタクトホール１９が形成される領域は避けるように、第二電極１５を形成する。
【００３５】
第二有機化合物層１６は、第一有機化合物層１４と同様の方法で形成することができる。第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６には、コンタクトホール１９が形成される。このコンタクトホール１９は、第二有機化合物層１６の形成後に、例えばレーザーを用いて、第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６を同時に除去することで形成できる。このときコンタクトホール１９は、上記素子分離膜１３の開口部１８と同等の大きさで形成する。レーザー加工には、例えばＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用する公知の手法を用いることができる。
【００３６】
第三電極１７としては、例えば蒸着法を用いて、Ａｇ薄膜を形成する。第三電極１７は、例えばメタルマスクを用いて、所望の領域にのみ形成することができる。
【００３７】
封止法として薄膜封止を用いる場合は、例えばプラズマＣＶＤ法を用いて、窒化珪素からなる無機膜を形成して封止膜とする。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、第二電極（中間電極）１５を介して、互に逆極性の第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６を積層した有機ＥＬ表示装置である。そして、この様な有機ＥＬ表示装置において、第三電極１７を駆動回路に接続する接続電極１２Ａの露出面上の全体には第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６が存在しない。したがって、第二有機化合物層１６の発光時に、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）をリークパスとして第一有機化合物層１４が発光するのを防止することができ、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置１０を得ることができる。
【００３９】
〔第２の実施形態〕
次に図２を参照して、本発明に係る第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置の積層構成について説明する。図２は本実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態と同様の構造を有する構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００４０】
図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置２０は、接続電極１２Ａの露出上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を形成している。しかし、これらの有機化合物層１４、１６には電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成せず、存在しない。本実施形態では、第二電極（中間電極）１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２及び第二電極１７に所望の電位をかけているので、接続電極１２Ａ上の第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６に電子注入層ＥＩＬが存在しない。
【００４１】
これに限定されず、第二電極（中間電極）１５に接する層が正孔注入層ＨＩＬの場合には、接続電極１２Ａ上の第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６に正孔注入層を形成せず、存在しない。
【００４２】
なお、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成した後除去する場合には、例えばＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用する公知の手法を用いることができる。また本実施形態では、第１の実施形態と異なり、従来と同様の開口の大きさでコンタクトホール２９を形成している。
【００４３】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置２０によれば、接続電極１２Ａの露出面上の全体に第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を形成しているが、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成せず、存在しない。したがって、第二有機化合物層１６の発光時に、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）をリークパスとして第一有機化合物層１４が発光するのを防止することができ、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置２０を得ることができる。
【００４４】
〔第３の実施形態〕
次に図３を参照して、本発明に係る第３の実施形態の有機ＥＬ表示装置の積層構成について説明する。図３は本実施形態の有機ＥＬ表示装置の１画素（ピクセル）における積層構造を示す概略断面図である。なお、第１の実施形態と同様の構造を有する構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００４５】
図３に示すように、本実施形態では、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の少なくとも一部分において、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６うち、少なくとも電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を切断除去している。本実施形態では、第二電極（中間電極）１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２及び第二電極１７に所望の電位をかけているので、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の途中で部分的に電子注入層ＥＩＬを切断除去している。
【００４６】
これに限定されず、第二電極（中間電極）１５に接する層が正孔注入層ＨＩＬの場合には、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の途中で正孔注入層ＨＩＬを切断してもよい。電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）の切断には、例えばＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用する公知の手法を用いることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、第１の実施形態と異なり、従来と同様の開口の大きさでコンタクトホール２９を形成している。
【００４８】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置３０によれば、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスＬの経路の途中において、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６のうち、少なくとも電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を部分的に切断している。即ち、第二電極１５から接続電極１２Ａへ至るリークパスの経路の途中において、部分的に電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）が存在しない。したがって、第二有機化合物層１６の発光時に、電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）をリークパスとして第一有機化合物層１４が発光するのを防止することができ、色ずれがなく、輝度低下のない良好な有機ＥＬ表示装置３０を得ることができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【００５０】
例えば、第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６の間に位置する第２電極（中間電極）１５は、導電層／絶縁層／導電層のように二つ以上の導電層の間に絶縁層を有する構成とし、異なる有機化合物層を独立駆動できるよう構成されていてもよい。この場合には、第一有機化合物層１４と第二有機化合物層１６との極性を必ずしも逆方向にする必要はない。そして、上記の実施形態と同様の構成で、第２電極１５に接する電子注入層ＥＩＬ（または正孔注入層ＨＩＬ）を形成しないか、取り除くことになる。
【００５１】
上記の実施形態では、本発明を基板側とは反対側（透明電極側）から有機ＥＬ素子の光を取り出す、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置に適用したが、基板側から光を取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に適用することもできる。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
【００５３】
〔実施例〕
実施例は、上記３つの形態の代表的な例として、図１に示した構成の有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００５４】
まず、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラス基板１１上に、ｐ−ＳｉからなるＴＦＴを備える駆動回路（図示せず）を形成した。次に、駆動回路上に絶縁層を形成した。絶縁層としては、スピンコーターを用いてフォトレジタイプの紫外線硬化性アクリル樹脂を塗布し、コンタクトホールのパターンを有するフォトマスクを載せて、１８００ｍＷの照度で露光した。さらに現像液で現像し、２００℃でポストベークして、第一電極１２及び第三電極１７を駆動回路と電気的に接続するための不図示のコンタクトホールを有する膜厚２μｍの絶縁層を形成した。
【００５５】
次に、第一電極（接続電極１２Ａを含む）１２として、スパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＡｌと膜厚５０ｎｍのＩｎＺｎＯとの積層膜を形成した。第一電極１２は、基板上の積層体全面に形成した後、フォトリソグラフィにて駆動回路に対応した有機ＥＬ素子のパターンに形成した。各第一電極２は、絶縁層に形成したコンタクトホールを介して各駆動回路に電気的に接続した。
【００５６】
絶縁層及び第一電極１２の上に、スピンコーターでポリイミド樹脂を厚さ１．６μｍに塗布した後、各画素の発光領域と上記接続電極１２Ａの形成領域に形成されたポリイミド樹脂をフォトリソグラフィで除去し、開口部１８を有する素子分離膜１３とした。
【００５７】
素子分離膜１３等が形成された基板を、圧力１０-2Ｐａ、１５０℃雰囲気下で１０分加熱した後、第一電極１２上に第一有機化合物層１４を形成した。第一有機化合物層１４には、抵抗加熱蒸着法を用いて、公知の有機材料からなるホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を積層した。本実施例では、第一有機化合物層１４の発光層として、青色に発光する有機材料を用いた。
【００５８】
続いて、積層した第一有機化合物層１４上には、スパッタリング法により、ＩｎＺｎＯからなる第二電極１５を５０ｎｍの膜厚で形成した。第二電極１５は、メタルマスクを用いて、上記接続電極１２Ａの形成領域には形成されないように形成した。
【００５９】
続いて、第二電極１５上に、第二有機化合物層１６を形成した。第二有機化合物層１６には、抵抗加熱蒸着法を用いて、公知の有機材料からなる電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層及びホール注入層を積層した。本実施例では、第二有機化合物層１６の発光層として、赤色に発光する有機材料を用いた。第二有機化合物層１６の形成後に、コンタクトホール１８の形成領域に波長２５５ｎｍ、パルス幅１０ｎｓのエキシマレーザーを照射し、第一有機化合物層１４及び第二有機化合物層１６を一括で除去して、コンタクトホール１９を形成した。このコンタクトホール１９は、素子分離膜１３の開口部１８と同等の大きさに形成される。
【００６０】
続いて、第二有機化合物層１６及び接続電極１２Ａの露出面上に、スパッタリング法により、Ａｇからなる第三電極１７を１５ｎｍの膜厚で形成した。第三電極１７は基板上の略全面に形成した後に、波長２５５ｎｍ、パルス幅１０ｎｓのエキシマレーザーを用いて、各画素毎に独立して形成されるようにパターニングした。このとき各第三電極１７は、絶縁層に形成したコンタクトホール及びコンタクトホール１８を介して、駆動回路と電気的に接続される。
【００６１】
次に、ＳｉＨ4ガス、Ｎ2ガス、Ｈ2ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、窒化珪素からなる無機保護膜を成膜した。保護膜の膜厚は６μｍとし、有機ＥＬ素子が形成された基板面全体を覆うように形成した。
【００６２】
以上のようにして作製した有機ＥＬ表示装置１１に対して、表示確認を行った。まず、第二電極１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２にプラスの電圧を印加すると、第一有機化合物層１４の青色の発光色が得られた。次に、第二電極１５を接地（ＧＮＤ）し、第三電極１７にプラスの電圧を印加すると、第二有機化合物層１６の赤色の発光色が得られた。次に、第二電極１５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極１２及び第三電極１７にプラスの電圧を印加すると、第一有機化合物層１４の青色の発光色と、第二有機化合物層１６の赤色の発光色が混色したマゼンダの発光色が得られた。
【００６３】
このように実施例の有機ＥＬ表示装置によれば、色ずれがなく、輝度低下のない有機ＥＬ表示装置を得ることができた。
【００６４】
〔比較例〕
比較例として、図４に示したコンタクトホール４９が素子分離膜４３の開口部４８の内側に形成された有機ＥＬ表示装置４０を作製し、表示確認を行った。比較例は、コンタクトホール４９の大きさを変えたこと以外、使用材料、製造方法は実施例の有機ＥＬ表示装置と同様とした。
【００６５】
以上のようにして作製した比較例の有機ＥＬ表示装置４０に対して、表示確認を行った。まず、第二電極４５を接地（ＧＮＤ）し、第一電極４２にプラスの電圧を印加すると、第一有機化合物層４４の青色の発光色が得られた。次に、第二電極４５を接地（ＧＮＤ）し、第三電極４７にプラスの電圧を印加すると、マゼンタの発光色が得られた。顕微鏡観察の結果、第二有機化合物層４６の赤色の発光とともに、素子分離膜４３の開口部４８内のコンタクトホール４９の周辺領域では第一有機化合物層４４の青色の発光が発生していた。
【００６６】
即ち、比較例の有機ＥＬ表示装置４０では、第二有機化合物層４６のみを単独で発光させることはできず、有機ＥＬ素子の発光色に色ずれが生じていた。
【符号の説明】
【００６７】
１０、２０、３０ 有機ＥＬ表示装置、１１ 基板、１２ 第一電極、１３ 素子分離膜、１４ 第一有機化合物層、１５ 第二電極、１６ 第二有機化合物層、１７ 第三電極、１８ 開口部、１９ コンタクトホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、前記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置であって、
前記第一有機化合物層または／および前記第二有機化合物層には、前記第二電極に接する電子注入層または正孔注入層が形成されており、
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、または／および前記接続電極の面上の全体には、前記第一有機化合物層及び前記第二有機化合物層のうち、少なくとも、前記電子注入層または前記正孔注入層が存在しないことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記第二電極は、前記第一有機化合物層が構成要素となる有機ＥＬ素子と、前記第二有機化合物層が構成要素となる有機ＥＬ素子との共通電極であって、
前記第一有機化合物層と前記第二有機化合物層とは逆極性に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記接続電極の周囲は素子分離膜で覆われ、
前記素子分離膜の開口部内の前記接続電極の面上の全体には、前記電子注入層または前記正孔注入層が形成されていないか、除去されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記接続電極の周囲は素子分離膜で覆われ、
前記素子分離膜の開口部内の前記接続電極の面上の全体には、前記第一有機化合物及び前記第二有機化合物層が形成されていないか、除去されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路において、前記電子注入層または前記正孔注入層が部分的に形成されていないか、部分的に除去されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、前記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、または／および前記接続電極の面上の全体において、レーザー加工により、前記第一有機化合物層及び前記第二有機化合物層のうち、少なくとも、前記電子注入層または前記正孔注入層を除去することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１】
基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、前記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置であって、
前記第一有機化合物層または／および前記第二有機化合物層には、前記第二電極に接する電子注入層または正孔注入層が形成されており、
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、または／および前記接続電極の面上の全体には、前記第一有機化合物層及び前記第二有機化合物層のうち、少なくとも、前記電子注入層または前記正孔注入層が存在しないことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記第二電極は、前記第一有機化合物層が構成要素となる有機ＥＬ素子と、前記第二有機化合物層が構成要素となる有機ＥＬ素子との共通電極であって、
前記第一有機化合物層と前記第二有機化合物層とは逆極性に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記接続電極の周囲は素子分離膜で覆われ、
前記素子分離膜の開口部内の前記接続電極の面上の全体には、前記電子注入層または前記正孔注入層が形成されていないか、除去されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記接続電極の周囲は素子分離膜で覆われ、
前記素子分離膜の開口部内の前記接続電極の面上の全体には、前記第一有機化合物及び前記第二有機化合物層が形成されていないか、除去されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路において、前記電子注入層または前記正孔注入層が部分的に形成されていないか、部分的に除去されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
基板の上に、第一電極、第一有機化合物層、第二電極、第二有機化合物層及び第三電極が積層され、前記第三電極を駆動回路に接続するための接続電極を有する有機ＥＬ素子を複数配列してなる有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記第二電極から前記接続電極に至るリークパスが形成されうる経路の少なくとも一部分、または／および前記接続電極の面上の全体において、レーザー加工により、前記第一有機化合物層及び前記第二有機化合物層のうち、少なくとも、前記電子注入層または前記正孔注入層を除去することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−３８５４４（Ｐ２０１２−３８５４４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７１４１（Ｐ２０１０−１７７１４１）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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