発光パネル及び発光パネルの製造方法
【課題】低電流、低電圧駆動が可能で発光寿命を飛躍的に延ばすことができる有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【解決手段】透明基板２の上部に形成された画素トランジスタ１１〜１３と、画素トランジスタ１１〜１３を被覆するとともに、画素トランジスタ１１〜１３の電極１２Ｓ、１３Ｓの一部を露出させるコンタクトホール３２ｂ、３２ｃが設けられた絶縁膜３２と、絶縁膜３２の上部に設けられるとともにコンタクトホール３２ｂ、３２ｃを介して画素トランジスタ１１〜１３の電極１２Ｓ、１３Ｓと接続される第一電極４１と、第一電極４１が露出するような開口８を有する隔壁６と、第一電極４１上に形成された少なくとも一層からなる有機ＥＬ層４３、４４と、隔壁６及び有機ＥＬ層４３、４４上に形成された第二電極４５、４６と、を備える発光パネル１０である。
【解決手段】透明基板２の上部に形成された画素トランジスタ１１〜１３と、画素トランジスタ１１〜１３を被覆するとともに、画素トランジスタ１１〜１３の電極１２Ｓ、１３Ｓの一部を露出させるコンタクトホール３２ｂ、３２ｃが設けられた絶縁膜３２と、絶縁膜３２の上部に設けられるとともにコンタクトホール３２ｂ、３２ｃを介して画素トランジスタ１１〜１３の電極１２Ｓ、１３Ｓと接続される第一電極４１と、第一電極４１が露出するような開口８を有する隔壁６と、第一電極４１上に形成された少なくとも一層からなる有機ＥＬ層４３、４４と、隔壁６及び有機ＥＬ層４３、４４上に形成された第二電極４５、４６と、を備える発光パネル１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光パネル及び発光パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）はカソード電極とアノード電極との間に例えば電子注入層、発光層、正孔注入層が介在した積層構造を為している。アノード電極とカソード電極の間に順バイアス電圧が印加されると、電子注入層から発光層に電子が注入され、正孔注入層から発光層に正孔が注入され、発光層内で電子と正孔が再結合を引き起こして発光層が発光する。
【０００３】
発光層や正孔注入層は有機化合物からなり、これらの材料を溶媒に溶かした有機化合物溶液を各画素の電極上に塗布し、乾燥させることで形成される。カラーディスプレイにおいては、混色を防ぐため、隣接する画素の間に隔壁を形成し、有機化合物溶液の混合を防止している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３４３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、基板上に作成する画素トランジスタと同じ層に有機ＥＬ素子の画素電極を作成すると、画素トランジスタにより画素電極を作成する領域が制限される。有機ＥＬ素子の発光にかかる電流、電圧は画素電極の面積に依存し、画素電極の面積が小さいと高電流、高電圧で駆動するために発光寿命が縮まるという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、低電流、低電圧駆動が可能で発光寿命を飛躍的に延ばすことができる発光パネル及び発光パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、基板の上部に形成されたトランジスタと、前記トランジスタを被覆するとともに、前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールが設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の上部に設けられるとともに前記コンタクトホールを介して前記トランジスタの電極と接続される第一電極と、前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁と、前記第一電極上に形成された少なくとも一層からなる有機ＥＬ層と、前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に形成された第二電極と、を備えることを特徴とする発光パネルが提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、基板上にトランジスタを形成し、前記トランジスタを被覆する絶縁膜を形成し、前記絶縁膜に前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールを形成し、前記コンタクトホールの位置に重なるように、第一電極を形成し、前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁を形成し、前記第一電極上に少なくとも一層からなる有機ＥＬ層を形成し、前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に第二電極を形成することを特徴とする発光パネルの製造方法が提供される。
【０００９】
前記基板は出射面を有し、前記有機ＥＬ層で発光した光が出射する前記出射面の出射領域の一端は前記トランジスタの前記電極で画定されていることが好ましい。
前記コンタクトホール内には前記トランジスタの電極と導通する導電層が設けられ、前記第一電極は前記導電層の上部に積層されることが好ましい。
前記隔壁は、前記トランジスタの一部上に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低電流、低電圧駆動が可能で発光寿命を飛躍的に延ばすことができる発光パネル及び発光パネルの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】有機ＥＬディスプレイパネル１０の模式的な平面図である。
【図２】有機ＥＬディスプレイパネル１０における１つの画素ＰＸの回路図である。
【図３】１つの画素ＰＸを示す平面図である。
【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図３のV−V矢視断面図である。
【図６】図３のVI−VI矢視断面図である。
【図７】図３のVII−VII矢視断面図である。
【図８】図３のVIII−VIII矢視断面図である。
【図９】図１のIX−IX矢視断面図である。
【図１０】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１１】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１２】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１３】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１４】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１５】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１６】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１７】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１８】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１９】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。また、以下の説明において、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence）という用語をＥＬと略称する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイパネル１０の模式的な平面図である。この有機ＥＬディスプレイパネル１０においては、赤、青及び緑の画素ＰＸによって１ドットの画素が構成され、このような画素が表示領域全域にマトリクス状に配列されている。図１の横方向の配列に着目すると赤の画素ＰＸ、青の画素ＰＸ、緑の画素ＰＸの順に繰り返し配列され、図１の縦方向の配列に着目すると同じ色が一列に配列されている。
【００１４】
この有機ＥＬディスプレイパネル１０においては、画素ＰＸに各種の信号を出力するために、複数の信号線Ｌｄ、走査線Ｌｓ、及び共通電源線Ｌａが設けられている。走査線Ｌｓと、信号線Ｌｄとは、互いに直交する方向に延在している。図１の縦方向に信号線Ｌｄが、横方向に走査線Ｌｓが延在している。共通電源線Ｌａは図３に示すように網目状に形成されている。
信号線Ｌｄ、走査線Ｌｓ、及び共通電源線Ｌａの端部には、それぞれ端子ＰＬｄ、ＰＬｓ、ＰＬａが設けられている。また、画素ＰＸに共通するカソードＣの端子ＰＬｃが設けられている。
【００１５】
図２は、有機ＥＬディスプレイパネル１０における１つの画素ＰＸの回路図である。画素ＰＸは、３つのｎチャネル型トランジスタ１１、１２、１３、キャパシタＣＳと、を有する画素回路ＰＣ及び有機ＥＬ素子４０を有する。３つのｎチャネル型トランジスタ１１、１２、１３及びキャパシタＣＳは、信号線Ｌｄ及び走査線Ｌｓの入力信号に応じて共通電源線Ｌａから供給される電力を有機ＥＬ素子４０に供給する。
【００１６】
図３は１つの画素ＰＸを示す平面図であり、図４は図３のIV−IV矢視断面図であり、図５は図３のV−V矢視断面図であり、図６は図３のVI−VI矢視断面図であり、図７は図３のVII−VII矢視断面図であり、図８は図３のVIII−VIII矢視断面図であり、図９は図１のIX−IX矢視断面図である。なお、図１と図３の縦横方向は対応している。
【００１７】
図３〜図９に示すように、透明な絶縁基板２の上に、キャパシタＣＳの第一電極ＣＳ１が設けられている。第一電極ＣＳ１は透明な導電性膜からなる。このような第一電極ＣＳ１は、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）を成膜し、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成することができる。
【００１８】
また、絶縁基板２の上には、トランジスタ１１、１２、１３のゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、及び信号線Ｌｄが設けられている。なお、図３に示すように、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇは一体に形成されている。また、ゲート電極１３Ｇは、図３、図４に示すように、一部で第一電極ＣＳ１と重なるように形成されている。
ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、信号線Ｌｄは、例えばＡｌ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＮｄ、ＭｏＮｂ等の金属薄膜（ゲートメタル）をパターニングすることで形成される。
【００１９】
ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、第一電極ＣＳ１、信号線Ｌｄは共通のゲート絶縁膜３１によって被覆されている。ゲート絶縁膜３１はＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体をＣＶＤ法もしくはスパッタ法で成膜することにより形成することができる。
【００２０】
ゲート絶縁膜３１には、図４に示すように、第一電極ＣＳ１の上部であってトランジスタ１１のソース電極１１Ｓと重なる部分にコンタクトホール３１ａが形成されている。また、図５に示すように、信号線Ｌｄの上部であってトランジスタ１２のドレイン電極１２Ｄと重なる部分にコンタクトホール３１ｂが形成されている。図６に示すように、トランジスタ１２のゲート電極１２Ｇの上部であって走査線接続層２４と重なる部分にコンタクトホール３１ｃが、それぞれ形成されている。
【００２１】
図３〜図９に示すように、ゲート絶縁膜３１の上面には、半導体膜２１、チャネル保護膜２２、ｎ型半導体膜２３が順に形成されている。また、ｎ型半導体膜２３の上面には、トランジスタ１１、１２、１３のソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ及びドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａが設けられている。ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ及びドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａは、共通の金属層（ドレインメタル）からなる。
【００２２】
半導体膜２１は、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ、ドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４、共通電源線Ｌａが形成される領域、及び、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇの上方に形成されている。半導体膜２１はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等を成膜しパターニングしてなる。
【００２３】
チャネル保護膜２２は半導体膜２１の上部であって、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇの上方に形成されている。チャネル保護膜２２は、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体を成膜しパターニングしてなる。
ｎ型半導体膜２３は、半導体膜２１の上面に形成されるとともに、一部がチャネル保護膜２２と重なるように設けられている。
【００２４】
共通電源線Ｌａは縦横に網目状に形成されている。また、共通電源線Ｌａはトランジスタ１１、１３のドレイン電極１１Ｄ、１３Ｄと一体に形成されており、一部がゲート電極１１Ｇ、１３Ｇと重なるように形成されている。
【００２５】
ソース電極１１Ｓは一端がゲート電極１１Ｇ、他端が第一電極ＣＳ１と重なるように形成されている。図４に示すように、ソース電極１１Ｓの一部がコンタクトホール３１ａ内に形成されることで、ソース電極１１Ｓと第一電極ＣＳ１とが導通する。
ドレイン電極１２Ｄは一部が信号線Ｌｄと重なるように形成されている。図５に示すように、ドレイン電極１２Ｄの一部がコンタクトホール３１ｂ内に形成されることで、ドレイン電極１２Ｄと信号線Ｌｄとが導通する。
走査線接続層２４は、走査線Ｌｓとゲート電極１２Ｇとが重なる位置に形成されている。図６に示すように、走査線接続層２４の一部がコンタクトホール３１ｃ内に形成されることで、走査線接続層２４とゲート電極１２Ｇとが導通する。
【００２６】
ソース電極１２Ｓ、１３Ｓは、一部がゲート電極１２Ｇ、１３Ｇの上方に重なるように形成されている。
ソース電極１２Ｓ、１３Ｓの上方には、キャパシタＣＳの第二電極ＣＳ２が形成される。なお、第二電極ＣＳ２は有機ＥＬ素子４０の画素電極４１を兼ねている。
【００２７】
半導体膜２１、チャネル保護膜２２、ｎ型半導体膜２３、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ、ドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａは、共通の層間絶縁膜３２によって被覆されている。層間絶縁膜３２はＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体をＣＶＤ法もしくはスパッタ法で成膜することにより形成することができる。
【００２８】
層間絶縁膜３２には、図６に示すように、走査線接続層２４の上部であって走査線Ｌｓの下部にコンタクトホール３２ａが形成されている。
また、層間絶縁膜３２には、図７に示すように、画素電極４１の下部であってトランジスタ１２のソース電極１２Ｓと重なる部分にコンタクトホール３２ｂが、画素電極４１の下部であってトランジスタ１３のソース電極１３Ｓと重なる部分にコンタクトホール３２ｃが、それぞれ形成されている。
また、層間絶縁膜３２には、図８に示すように、補助共通電源線ｓＬａの下部であって共通電源線Ｌａの上部に、コンタクトホール３２ｄが形成されている。
【００２９】
コンタクトホール３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ内には、導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが設けられている。導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、例えばＡｌ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＮｄ等、少なくともＡｌを含む合金、銅または銀、および銅または銀を含む合金のいずれかからなる。導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、例えばスパッタ法で厚さ約２００〜５００ｎｍの金属膜を成膜した後、感光性レジストを用いてエッチングすることで形成することができる。
【００３０】
導電層２５ａを介して走査線接続層２４と走査線Ｌｓとが導通する。導電層２５ｂを介して画素電極４１とソース電極１２Ｓとが導通する。導電層２５ｃを介して画素電極４１とソース電極１３Ｓとが導通する。導電層２５ｄを介して共通電源線Ｌａと補助共通電源線ｓＬａとが導通する。共通電源線Ｌａと補助共通電源線ｓＬａとが一体化することで共通電源線Ｌａが低抵抗化し、電圧の低下やジュール熱の発生を抑制することができる。
【００３１】
層間絶縁膜３２の上部には、走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａが設けられている。走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａは透明な導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成される。このような導電性膜としては、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）を用いることができる。
【００３２】
有機ＥＬ素子４０の画素電極４１はキャパシタＣＳの第二電極ＣＳ２を兼ねており、マトリクス状に配列されている。補助共通電源線ｓＬａは、マトリクス状に配列される画素電極４１の間に、網目状に形成された共通電源線Ｌａの上部に重なるように横方向に設けられている。走査線Ｌｓは補助共通電源線ｓＬａと平行に、マトリクス状に配列される画素電極４１の間に横方向に設けられている。
【００３３】
画素電極４１の外縁部、及び、走査線Ｌｓ、補助共通電源線ｓＬａは、共通の保護絶縁膜３３により被覆されている。
保護絶縁膜３３には、画素電極４１の少なくとも一部を露出させる開口部３４が形成されている。開口部３４が形成されることにより保護絶縁膜３３は画素電極４１の間を縫うように網目状に形成されるとともに画素電極４１の一部外縁部に重なり、画素電極４１を囲繞している。
なお、絶縁基板２から保護絶縁膜３３までの積層構造がトランジスタアレイパネル１００である。
【００３４】
保護絶縁膜３３の上部及び開口部３４より露出された画素電極４１の外縁部には、網目状の隔壁６が形成されている。隔壁６の開口８からは少なくとも一部の画素電極４１が露出している。隔壁６は、少なくともトランジスタ１１，１２，１３の一部上に形成されている。
隔壁６は、例えばポリイミド等のポジ型の感光性樹脂により形成されたものであり、トランジスタ１１、１２、１３の各電極、信号線Ｌｄ、走査線Ｌｓ、共通電源線Ｌａ、補助共通電源線ｓＬａよりも十分に厚い。隔壁６は、感光性樹脂をトランジスタアレイパネル１００上に塗布し、フォトマスクを用いてパターニングすることで形成される。
【００３５】
開口８より露出された画素電極４１及び隔壁６には、正孔注入層４２が設けられている。正孔注入層４２は、画素電極４１から担体輸送層４３に向けて正孔を注入する機能を有する。この正孔注入層４２は、遷移金属酸化物である酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化チタン等をスパッタリングすることで形成することができる。特に酸化モリブデンであることが好ましい。
【００３６】
正孔注入層４２の上部であって開口８内には、担体輸送層４３、発光層４４が順に形成されている。担体輸送層４３は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ及びドーパントであるＰＳＳからなり、発光層４４は、ポリフェニレンビニレン系発光材料やポリフルオレン系発光材料等の共役ポリマーからなる。サブピクセルが赤の場合には発光層４４が赤色に発光し、サブピクセルが緑の場合には発光層４４が緑色に発光し、サブピクセルが青の場合には発光層４４が青色に発光するように、それぞれの材料を設定する。この担体輸送層４３、発光層４４の積層構造が有機ＥＬ層である。
【００３７】
担体輸送層４３及び発光層４４は、湿式塗布法（例えば、インクジェットプリント法）によって成膜される。この場合、担体輸送層４３となるＰＥＤＯＴ及びＰＳＳを含有する有機化合物含有液を画素電極４１に塗布して成膜し、その後、発光層４４となる共役ポリマー発光材料を含有する有機化合物含有液を塗布して成膜する。なお、厚膜の隔壁６が設けられるので、隣り合う画素電極４１に塗布された有機化合物含有液が隔壁６を越えて混ざり合うことを防止することができる。
【００３８】
なお、発光層４４の上にさらに電子輸送層を設けても良い。また、有機ＥＬ層は画素電極４１の上に形成された発光層、電子輸送層からなる二層構造であっても良いし、担体輸送層と発光層との組合せは任意に設定できる。また、これらの層構造において適切な層間に担体輸送を制限するインタレイヤ層が介在した積層構造であってもよいし、その他の積層構造であってもよい。
【００３９】
担体輸送層４３及び発光層４４が形成されていない正孔注入層４２の上部、及び、発光層４４の上部には、有機ＥＬ素子４０のカソードＣの一部となる電子注入層４５ががべた一面に成膜されている。電子注入層４５は、画素電極４１よりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属、または希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金より１〜１０ｎｍの厚さに形成されている。あるいは、電子注入層４５は、上記各種材料の層が積層された積層構造となっていても良い。
【００４０】
電子注入層４５の上部には、例えばアルミニウム、クロム、銀やパラジウム銀系の合金等の導電性材料を気相成長法によって成膜されたカソードＣの一部となる対向電極（第２電極）４６が形成されている。
画素電極４１、正孔注入層４２、有機ＥＬ層（担体輸送層４３及び発光層４４）、電子注入層４５、対向電極４６の順に積層されたものが有機ＥＬ素子４０である。
【００４１】
対向電極４６は、図９に示すように、トランジスタアレイパネル１００の外周部において、層間絶縁膜３２に設けられたコンタクトホール３２ｅ及び保護絶縁膜３３に設けられたコンタクトホール３３ａを介して、ゲート絶縁膜３１上に半導体膜２１、ｎ型半導体膜２３を介して形成された配線２６と接続されている。配線２６は、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ及びドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａと共通の金属層からなる。
【００４２】
配線２６は、ゲート絶縁膜３１に形成されたコンタクトホール３１ｄを介して、絶縁基板２上に形成されたパッド層１４Ｐと接続されている。パッド層１４Ｐは、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、信号線Ｌｄと同様に、ゲートメタルをパターニングすることで形成される。
また、配線２６は、コンタクトホール３１ｄ内において層間絶縁膜３２に形成されたコンタクトホール３２ｆを介して、パッド層３９と接続されている。パッド層３９は、走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａと同じ透明な導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成される。
パッド層３９は、コンタクトホール３２ｆ内において保護絶縁膜３３に形成されたコンタクトホール３３ｂにより露出されている。この露出部分により外部配線と接続される。
【００４３】
上記の有機ＥＬ素子４０が形成されたトランジスタアレイパネル１００には、図４〜図９に示すように、対向電極４６の上面にパッシベーション膜４７が形成される。パッシベーション膜４７は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＡｌＯＮ等をスパッタリングすることにより成膜することができる。
【００４４】
パッシベーション膜４７の上面には封止材３が塗布され、封止材３により絶縁基板２と対向基板９とを接合することで有機ＥＬ素子４０が封止され、有機ＥＬディスプレイパネル１０が形成される。有機ＥＬ素子４０はボトムエミッション型の発光構造を有するので、有機ＥＬ層４２で発光した光は、画素電極４１及び絶縁基板２を介して、絶縁基板２の出射面２ｘ側（図４〜図９の下方）に放射される。尚、各画素ＰＸにおける出射面の出射領域２Ａ（有機ＥＬ層４２で発光した光が基板２下まで透過する領域）は、図４では、左端は隔壁６から右端はトランジスタ１１のソース電極１１Ｓまでの領域である。また、図７では、左端はトランジスタ１３のソース電極１３Ｓから右端はトランジスタ１２のソース電極１２Ｓまでの領域である。
【００４５】
次に、有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について図１０〜図１９を用いて説明する。
まず、図１０に示すように、透明電極膜を成膜し、パターニングすることで第一電極ＣＳ１を形成する。
次に、図１１に示すように、Ａｌ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＮｄ等の金属によりゲートメタル層を形成し、パターニングすることによりゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、第一電極ＣＳ１、信号線Ｌｄ、パッド層１４Ｐを形成する。
【００４６】
次に、図１２に示すように、ゲート絶縁膜３１、半導体膜２１を順にべた一面に形成する。次に、半導体膜２１の上部にＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体を成膜し、パターニングすることでチャネル保護膜２２を形成する。
【００４７】
次に、図１３に示すように、ｎ型半導体膜２３をべた一面に形成する。次に、ドライエッチングを行うことによりゲート絶縁膜３１にコンタクトホール３１ａ〜３１ｄを形成する。
【００４８】
次に、図１４に示すように、ドレインメタル層をべた一面に形成し、半導体膜２１及びｎ型半導体膜２３とともにパターニングすることで、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ、ドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４、共通電源線Ｌａ、配線２６を形成する。
【００４９】
次に、図１５に示すように、層間絶縁膜３２をべた一面に形成するとともに、ドライエッチングを行うことによりコンタクトホール３２ａ〜３２ｆを形成する。
【００５０】
次に、図１６に示すように、金属膜を成膜し、パターニングすることで導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを形成する。
【００５１】
次に、図１７に示すように、透明電極膜を成膜し、パターニングすることで、走査線Ｌｓ、パッド層３９、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａを形成する。
【００５２】
次に、図１８に示すように、保護絶縁膜３３をべた一面に形成するとともに、ドライエッチングを行うことにより開口部３４、コンタクトホール３３ａ、３３ｂを形成する。以上により、トランジスタアレイパネル１００が完成する。
【００５３】
次に、図１９に示すように、ポリイミド系等のポジ型の感光性樹脂材料を塗布し、露光・現像処理を行うことで隔壁６を形成する。
【００５４】
その後、正孔注入層４２、担体輸送層４３、発光層４４、電子注入層４５、対向電極４６、パッシベーション膜４７を順に形成し、封止材３を塗布し対向基板９と接合する。以上により、有機ＥＬディスプレイパネル１０が完成する。
【００５５】
本実施形態においては、トランジスタ１１、１２、１３を被覆する層間絶縁膜３２にコンタクトホール３２ｂ、３２ｃを設け、コンタクトホール３２ｂ、３２ｃ内に設けられた導電層２５ｂ、２５ｃを介して層間絶縁膜３２上に設けられた画素電極４１とトランジスタ１２、１３のソース電極１２Ｓ、１３Ｓとが導通している。このように、トランジスタ１１、１２、１３を形成する層と画素電極４１を形成する層とが異なるため、画素電極４１を形成する領域がトランジスタ１１、１２、１３の位置によって制約されない。よって、画素電極４１の面積を大きくすることができ、均一な有機ＥＬ層（担体輸送層４３、発光層４４）の形成が容易となる。また、画素電極４１の面積を大きくすることで抵抗が小さくなるので、低電流、低電圧駆動が可能となり、有機ＥＬ素子の発光寿命を飛躍的に延ばすことができる。
【００５６】
さらに、層間絶縁膜３２のコンタクトホール３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ内に設けた導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを透明な導電膜（走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａ）で被覆するため、導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの断線による線欠陥を低減することができる。また、導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが低抵抗化し、電圧の低下やジュール熱の発生を抑制することができる。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。例えば、上記実施形態においては、ＥＬディスプレイパネルのような表示装置について説明したが、本発明はこれに限らず、例えばプリンタヘッド等の露光装置に応用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
ＣＳ キャパシタ
ＣＳ１ 第一電極
ＣＳ２ 第二電極
Ｌｄ 信号線
Ｌｓ 走査線
Ｌａ 共通電源線
ｓＬａ 補助共通電源線
ＰＸ 画素
ＰＬｄ、ＰＬｓ、ＰＬａ 端子
２ 基板
３ 封止材
６ 隔壁
８ 開口
９ 対向基板
１０ 有機ＥＬディスプレイパネル
１１、１２、１３ トランジスタ
１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ ドレイン電極
１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ ゲート電極
１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ ソース電極
１４Ｐ パッド層
２１ 半導体膜
２２ チャネル保護膜
２３ ｎ型半導体膜
２４ 走査線接続層
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 導電層
２６ 配線
３１ ゲート絶縁膜
３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｆ、３３ａ、３３ｂ コンタクトホール
３２ 層間絶縁膜
３３ 保護絶縁膜
３４ 開口部
４０ 有機ＥＬ素子
４１ 画素電極（第二電極）
４２ 正孔注入層
４３ 担体輸送層
４４ 発光層
４５ 電子注入層
４６ 対向電極
４７ パッシベーション膜
１００ トランジスタアレイパネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光パネル及び発光パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）はカソード電極とアノード電極との間に例えば電子注入層、発光層、正孔注入層が介在した積層構造を為している。アノード電極とカソード電極の間に順バイアス電圧が印加されると、電子注入層から発光層に電子が注入され、正孔注入層から発光層に正孔が注入され、発光層内で電子と正孔が再結合を引き起こして発光層が発光する。
【０００３】
発光層や正孔注入層は有機化合物からなり、これらの材料を溶媒に溶かした有機化合物溶液を各画素の電極上に塗布し、乾燥させることで形成される。カラーディスプレイにおいては、混色を防ぐため、隣接する画素の間に隔壁を形成し、有機化合物溶液の混合を防止している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３４３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、基板上に作成する画素トランジスタと同じ層に有機ＥＬ素子の画素電極を作成すると、画素トランジスタにより画素電極を作成する領域が制限される。有機ＥＬ素子の発光にかかる電流、電圧は画素電極の面積に依存し、画素電極の面積が小さいと高電流、高電圧で駆動するために発光寿命が縮まるという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、低電流、低電圧駆動が可能で発光寿命を飛躍的に延ばすことができる発光パネル及び発光パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、基板の上部に形成されたトランジスタと、前記トランジスタを被覆するとともに、前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールが設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の上部に設けられるとともに前記コンタクトホールを介して前記トランジスタの電極と接続される第一電極と、前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁と、前記第一電極上に形成された少なくとも一層からなる有機ＥＬ層と、前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に形成された第二電極と、を備えることを特徴とする発光パネルが提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、基板上にトランジスタを形成し、前記トランジスタを被覆する絶縁膜を形成し、前記絶縁膜に前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールを形成し、前記コンタクトホールの位置に重なるように、第一電極を形成し、前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁を形成し、前記第一電極上に少なくとも一層からなる有機ＥＬ層を形成し、前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に第二電極を形成することを特徴とする発光パネルの製造方法が提供される。
【０００９】
前記基板は出射面を有し、前記有機ＥＬ層で発光した光が出射する前記出射面の出射領域の一端は前記トランジスタの前記電極で画定されていることが好ましい。
前記コンタクトホール内には前記トランジスタの電極と導通する導電層が設けられ、前記第一電極は前記導電層の上部に積層されることが好ましい。
前記隔壁は、前記トランジスタの一部上に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低電流、低電圧駆動が可能で発光寿命を飛躍的に延ばすことができる発光パネル及び発光パネルの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】有機ＥＬディスプレイパネル１０の模式的な平面図である。
【図２】有機ＥＬディスプレイパネル１０における１つの画素ＰＸの回路図である。
【図３】１つの画素ＰＸを示す平面図である。
【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図３のV−V矢視断面図である。
【図６】図３のVI−VI矢視断面図である。
【図７】図３のVII−VII矢視断面図である。
【図８】図３のVIII−VIII矢視断面図である。
【図９】図１のIX−IX矢視断面図である。
【図１０】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１１】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１２】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１３】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１４】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１５】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１６】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１７】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１８】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【図１９】図７と同じ断面における有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。また、以下の説明において、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence）という用語をＥＬと略称する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイパネル１０の模式的な平面図である。この有機ＥＬディスプレイパネル１０においては、赤、青及び緑の画素ＰＸによって１ドットの画素が構成され、このような画素が表示領域全域にマトリクス状に配列されている。図１の横方向の配列に着目すると赤の画素ＰＸ、青の画素ＰＸ、緑の画素ＰＸの順に繰り返し配列され、図１の縦方向の配列に着目すると同じ色が一列に配列されている。
【００１４】
この有機ＥＬディスプレイパネル１０においては、画素ＰＸに各種の信号を出力するために、複数の信号線Ｌｄ、走査線Ｌｓ、及び共通電源線Ｌａが設けられている。走査線Ｌｓと、信号線Ｌｄとは、互いに直交する方向に延在している。図１の縦方向に信号線Ｌｄが、横方向に走査線Ｌｓが延在している。共通電源線Ｌａは図３に示すように網目状に形成されている。
信号線Ｌｄ、走査線Ｌｓ、及び共通電源線Ｌａの端部には、それぞれ端子ＰＬｄ、ＰＬｓ、ＰＬａが設けられている。また、画素ＰＸに共通するカソードＣの端子ＰＬｃが設けられている。
【００１５】
図２は、有機ＥＬディスプレイパネル１０における１つの画素ＰＸの回路図である。画素ＰＸは、３つのｎチャネル型トランジスタ１１、１２、１３、キャパシタＣＳと、を有する画素回路ＰＣ及び有機ＥＬ素子４０を有する。３つのｎチャネル型トランジスタ１１、１２、１３及びキャパシタＣＳは、信号線Ｌｄ及び走査線Ｌｓの入力信号に応じて共通電源線Ｌａから供給される電力を有機ＥＬ素子４０に供給する。
【００１６】
図３は１つの画素ＰＸを示す平面図であり、図４は図３のIV−IV矢視断面図であり、図５は図３のV−V矢視断面図であり、図６は図３のVI−VI矢視断面図であり、図７は図３のVII−VII矢視断面図であり、図８は図３のVIII−VIII矢視断面図であり、図９は図１のIX−IX矢視断面図である。なお、図１と図３の縦横方向は対応している。
【００１７】
図３〜図９に示すように、透明な絶縁基板２の上に、キャパシタＣＳの第一電極ＣＳ１が設けられている。第一電極ＣＳ１は透明な導電性膜からなる。このような第一電極ＣＳ１は、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）を成膜し、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成することができる。
【００１８】
また、絶縁基板２の上には、トランジスタ１１、１２、１３のゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、及び信号線Ｌｄが設けられている。なお、図３に示すように、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇは一体に形成されている。また、ゲート電極１３Ｇは、図３、図４に示すように、一部で第一電極ＣＳ１と重なるように形成されている。
ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、信号線Ｌｄは、例えばＡｌ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＮｄ、ＭｏＮｂ等の金属薄膜（ゲートメタル）をパターニングすることで形成される。
【００１９】
ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、第一電極ＣＳ１、信号線Ｌｄは共通のゲート絶縁膜３１によって被覆されている。ゲート絶縁膜３１はＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体をＣＶＤ法もしくはスパッタ法で成膜することにより形成することができる。
【００２０】
ゲート絶縁膜３１には、図４に示すように、第一電極ＣＳ１の上部であってトランジスタ１１のソース電極１１Ｓと重なる部分にコンタクトホール３１ａが形成されている。また、図５に示すように、信号線Ｌｄの上部であってトランジスタ１２のドレイン電極１２Ｄと重なる部分にコンタクトホール３１ｂが形成されている。図６に示すように、トランジスタ１２のゲート電極１２Ｇの上部であって走査線接続層２４と重なる部分にコンタクトホール３１ｃが、それぞれ形成されている。
【００２１】
図３〜図９に示すように、ゲート絶縁膜３１の上面には、半導体膜２１、チャネル保護膜２２、ｎ型半導体膜２３が順に形成されている。また、ｎ型半導体膜２３の上面には、トランジスタ１１、１２、１３のソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ及びドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａが設けられている。ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ及びドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａは、共通の金属層（ドレインメタル）からなる。
【００２２】
半導体膜２１は、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ、ドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４、共通電源線Ｌａが形成される領域、及び、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇの上方に形成されている。半導体膜２１はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等を成膜しパターニングしてなる。
【００２３】
チャネル保護膜２２は半導体膜２１の上部であって、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇの上方に形成されている。チャネル保護膜２２は、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体を成膜しパターニングしてなる。
ｎ型半導体膜２３は、半導体膜２１の上面に形成されるとともに、一部がチャネル保護膜２２と重なるように設けられている。
【００２４】
共通電源線Ｌａは縦横に網目状に形成されている。また、共通電源線Ｌａはトランジスタ１１、１３のドレイン電極１１Ｄ、１３Ｄと一体に形成されており、一部がゲート電極１１Ｇ、１３Ｇと重なるように形成されている。
【００２５】
ソース電極１１Ｓは一端がゲート電極１１Ｇ、他端が第一電極ＣＳ１と重なるように形成されている。図４に示すように、ソース電極１１Ｓの一部がコンタクトホール３１ａ内に形成されることで、ソース電極１１Ｓと第一電極ＣＳ１とが導通する。
ドレイン電極１２Ｄは一部が信号線Ｌｄと重なるように形成されている。図５に示すように、ドレイン電極１２Ｄの一部がコンタクトホール３１ｂ内に形成されることで、ドレイン電極１２Ｄと信号線Ｌｄとが導通する。
走査線接続層２４は、走査線Ｌｓとゲート電極１２Ｇとが重なる位置に形成されている。図６に示すように、走査線接続層２４の一部がコンタクトホール３１ｃ内に形成されることで、走査線接続層２４とゲート電極１２Ｇとが導通する。
【００２６】
ソース電極１２Ｓ、１３Ｓは、一部がゲート電極１２Ｇ、１３Ｇの上方に重なるように形成されている。
ソース電極１２Ｓ、１３Ｓの上方には、キャパシタＣＳの第二電極ＣＳ２が形成される。なお、第二電極ＣＳ２は有機ＥＬ素子４０の画素電極４１を兼ねている。
【００２７】
半導体膜２１、チャネル保護膜２２、ｎ型半導体膜２３、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ、ドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａは、共通の層間絶縁膜３２によって被覆されている。層間絶縁膜３２はＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体をＣＶＤ法もしくはスパッタ法で成膜することにより形成することができる。
【００２８】
層間絶縁膜３２には、図６に示すように、走査線接続層２４の上部であって走査線Ｌｓの下部にコンタクトホール３２ａが形成されている。
また、層間絶縁膜３２には、図７に示すように、画素電極４１の下部であってトランジスタ１２のソース電極１２Ｓと重なる部分にコンタクトホール３２ｂが、画素電極４１の下部であってトランジスタ１３のソース電極１３Ｓと重なる部分にコンタクトホール３２ｃが、それぞれ形成されている。
また、層間絶縁膜３２には、図８に示すように、補助共通電源線ｓＬａの下部であって共通電源線Ｌａの上部に、コンタクトホール３２ｄが形成されている。
【００２９】
コンタクトホール３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ内には、導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが設けられている。導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、例えばＡｌ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＮｄ等、少なくともＡｌを含む合金、銅または銀、および銅または銀を含む合金のいずれかからなる。導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、例えばスパッタ法で厚さ約２００〜５００ｎｍの金属膜を成膜した後、感光性レジストを用いてエッチングすることで形成することができる。
【００３０】
導電層２５ａを介して走査線接続層２４と走査線Ｌｓとが導通する。導電層２５ｂを介して画素電極４１とソース電極１２Ｓとが導通する。導電層２５ｃを介して画素電極４１とソース電極１３Ｓとが導通する。導電層２５ｄを介して共通電源線Ｌａと補助共通電源線ｓＬａとが導通する。共通電源線Ｌａと補助共通電源線ｓＬａとが一体化することで共通電源線Ｌａが低抵抗化し、電圧の低下やジュール熱の発生を抑制することができる。
【００３１】
層間絶縁膜３２の上部には、走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａが設けられている。走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａは透明な導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成される。このような導電性膜としては、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）を用いることができる。
【００３２】
有機ＥＬ素子４０の画素電極４１はキャパシタＣＳの第二電極ＣＳ２を兼ねており、マトリクス状に配列されている。補助共通電源線ｓＬａは、マトリクス状に配列される画素電極４１の間に、網目状に形成された共通電源線Ｌａの上部に重なるように横方向に設けられている。走査線Ｌｓは補助共通電源線ｓＬａと平行に、マトリクス状に配列される画素電極４１の間に横方向に設けられている。
【００３３】
画素電極４１の外縁部、及び、走査線Ｌｓ、補助共通電源線ｓＬａは、共通の保護絶縁膜３３により被覆されている。
保護絶縁膜３３には、画素電極４１の少なくとも一部を露出させる開口部３４が形成されている。開口部３４が形成されることにより保護絶縁膜３３は画素電極４１の間を縫うように網目状に形成されるとともに画素電極４１の一部外縁部に重なり、画素電極４１を囲繞している。
なお、絶縁基板２から保護絶縁膜３３までの積層構造がトランジスタアレイパネル１００である。
【００３４】
保護絶縁膜３３の上部及び開口部３４より露出された画素電極４１の外縁部には、網目状の隔壁６が形成されている。隔壁６の開口８からは少なくとも一部の画素電極４１が露出している。隔壁６は、少なくともトランジスタ１１，１２，１３の一部上に形成されている。
隔壁６は、例えばポリイミド等のポジ型の感光性樹脂により形成されたものであり、トランジスタ１１、１２、１３の各電極、信号線Ｌｄ、走査線Ｌｓ、共通電源線Ｌａ、補助共通電源線ｓＬａよりも十分に厚い。隔壁６は、感光性樹脂をトランジスタアレイパネル１００上に塗布し、フォトマスクを用いてパターニングすることで形成される。
【００３５】
開口８より露出された画素電極４１及び隔壁６には、正孔注入層４２が設けられている。正孔注入層４２は、画素電極４１から担体輸送層４３に向けて正孔を注入する機能を有する。この正孔注入層４２は、遷移金属酸化物である酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化チタン等をスパッタリングすることで形成することができる。特に酸化モリブデンであることが好ましい。
【００３６】
正孔注入層４２の上部であって開口８内には、担体輸送層４３、発光層４４が順に形成されている。担体輸送層４３は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ及びドーパントであるＰＳＳからなり、発光層４４は、ポリフェニレンビニレン系発光材料やポリフルオレン系発光材料等の共役ポリマーからなる。サブピクセルが赤の場合には発光層４４が赤色に発光し、サブピクセルが緑の場合には発光層４４が緑色に発光し、サブピクセルが青の場合には発光層４４が青色に発光するように、それぞれの材料を設定する。この担体輸送層４３、発光層４４の積層構造が有機ＥＬ層である。
【００３７】
担体輸送層４３及び発光層４４は、湿式塗布法（例えば、インクジェットプリント法）によって成膜される。この場合、担体輸送層４３となるＰＥＤＯＴ及びＰＳＳを含有する有機化合物含有液を画素電極４１に塗布して成膜し、その後、発光層４４となる共役ポリマー発光材料を含有する有機化合物含有液を塗布して成膜する。なお、厚膜の隔壁６が設けられるので、隣り合う画素電極４１に塗布された有機化合物含有液が隔壁６を越えて混ざり合うことを防止することができる。
【００３８】
なお、発光層４４の上にさらに電子輸送層を設けても良い。また、有機ＥＬ層は画素電極４１の上に形成された発光層、電子輸送層からなる二層構造であっても良いし、担体輸送層と発光層との組合せは任意に設定できる。また、これらの層構造において適切な層間に担体輸送を制限するインタレイヤ層が介在した積層構造であってもよいし、その他の積層構造であってもよい。
【００３９】
担体輸送層４３及び発光層４４が形成されていない正孔注入層４２の上部、及び、発光層４４の上部には、有機ＥＬ素子４０のカソードＣの一部となる電子注入層４５ががべた一面に成膜されている。電子注入層４５は、画素電極４１よりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属、または希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金より１〜１０ｎｍの厚さに形成されている。あるいは、電子注入層４５は、上記各種材料の層が積層された積層構造となっていても良い。
【００４０】
電子注入層４５の上部には、例えばアルミニウム、クロム、銀やパラジウム銀系の合金等の導電性材料を気相成長法によって成膜されたカソードＣの一部となる対向電極（第２電極）４６が形成されている。
画素電極４１、正孔注入層４２、有機ＥＬ層（担体輸送層４３及び発光層４４）、電子注入層４５、対向電極４６の順に積層されたものが有機ＥＬ素子４０である。
【００４１】
対向電極４６は、図９に示すように、トランジスタアレイパネル１００の外周部において、層間絶縁膜３２に設けられたコンタクトホール３２ｅ及び保護絶縁膜３３に設けられたコンタクトホール３３ａを介して、ゲート絶縁膜３１上に半導体膜２１、ｎ型半導体膜２３を介して形成された配線２６と接続されている。配線２６は、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ及びドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４及び共通電源線Ｌａと共通の金属層からなる。
【００４２】
配線２６は、ゲート絶縁膜３１に形成されたコンタクトホール３１ｄを介して、絶縁基板２上に形成されたパッド層１４Ｐと接続されている。パッド層１４Ｐは、ゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、信号線Ｌｄと同様に、ゲートメタルをパターニングすることで形成される。
また、配線２６は、コンタクトホール３１ｄ内において層間絶縁膜３２に形成されたコンタクトホール３２ｆを介して、パッド層３９と接続されている。パッド層３９は、走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａと同じ透明な導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成される。
パッド層３９は、コンタクトホール３２ｆ内において保護絶縁膜３３に形成されたコンタクトホール３３ｂにより露出されている。この露出部分により外部配線と接続される。
【００４３】
上記の有機ＥＬ素子４０が形成されたトランジスタアレイパネル１００には、図４〜図９に示すように、対向電極４６の上面にパッシベーション膜４７が形成される。パッシベーション膜４７は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＡｌＯＮ等をスパッタリングすることにより成膜することができる。
【００４４】
パッシベーション膜４７の上面には封止材３が塗布され、封止材３により絶縁基板２と対向基板９とを接合することで有機ＥＬ素子４０が封止され、有機ＥＬディスプレイパネル１０が形成される。有機ＥＬ素子４０はボトムエミッション型の発光構造を有するので、有機ＥＬ層４２で発光した光は、画素電極４１及び絶縁基板２を介して、絶縁基板２の出射面２ｘ側（図４〜図９の下方）に放射される。尚、各画素ＰＸにおける出射面の出射領域２Ａ（有機ＥＬ層４２で発光した光が基板２下まで透過する領域）は、図４では、左端は隔壁６から右端はトランジスタ１１のソース電極１１Ｓまでの領域である。また、図７では、左端はトランジスタ１３のソース電極１３Ｓから右端はトランジスタ１２のソース電極１２Ｓまでの領域である。
【００４５】
次に、有機ＥＬディスプレイパネル１０の製造工程について図１０〜図１９を用いて説明する。
まず、図１０に示すように、透明電極膜を成膜し、パターニングすることで第一電極ＣＳ１を形成する。
次に、図１１に示すように、Ａｌ、ＡｌＴｉ、ＡｌＴｉＮｄ等の金属によりゲートメタル層を形成し、パターニングすることによりゲート電極１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ、第一電極ＣＳ１、信号線Ｌｄ、パッド層１４Ｐを形成する。
【００４６】
次に、図１２に示すように、ゲート絶縁膜３１、半導体膜２１を順にべた一面に形成する。次に、半導体膜２１の上部にＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機絶縁体を成膜し、パターニングすることでチャネル保護膜２２を形成する。
【００４７】
次に、図１３に示すように、ｎ型半導体膜２３をべた一面に形成する。次に、ドライエッチングを行うことによりゲート絶縁膜３１にコンタクトホール３１ａ〜３１ｄを形成する。
【００４８】
次に、図１４に示すように、ドレインメタル層をべた一面に形成し、半導体膜２１及びｎ型半導体膜２３とともにパターニングすることで、ソース電極１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ、ドレイン電極１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、走査線接続層２４、共通電源線Ｌａ、配線２６を形成する。
【００４９】
次に、図１５に示すように、層間絶縁膜３２をべた一面に形成するとともに、ドライエッチングを行うことによりコンタクトホール３２ａ〜３２ｆを形成する。
【００５０】
次に、図１６に示すように、金属膜を成膜し、パターニングすることで導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを形成する。
【００５１】
次に、図１７に示すように、透明電極膜を成膜し、パターニングすることで、走査線Ｌｓ、パッド層３９、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａを形成する。
【００５２】
次に、図１８に示すように、保護絶縁膜３３をべた一面に形成するとともに、ドライエッチングを行うことにより開口部３４、コンタクトホール３３ａ、３３ｂを形成する。以上により、トランジスタアレイパネル１００が完成する。
【００５３】
次に、図１９に示すように、ポリイミド系等のポジ型の感光性樹脂材料を塗布し、露光・現像処理を行うことで隔壁６を形成する。
【００５４】
その後、正孔注入層４２、担体輸送層４３、発光層４４、電子注入層４５、対向電極４６、パッシベーション膜４７を順に形成し、封止材３を塗布し対向基板９と接合する。以上により、有機ＥＬディスプレイパネル１０が完成する。
【００５５】
本実施形態においては、トランジスタ１１、１２、１３を被覆する層間絶縁膜３２にコンタクトホール３２ｂ、３２ｃを設け、コンタクトホール３２ｂ、３２ｃ内に設けられた導電層２５ｂ、２５ｃを介して層間絶縁膜３２上に設けられた画素電極４１とトランジスタ１２、１３のソース電極１２Ｓ、１３Ｓとが導通している。このように、トランジスタ１１、１２、１３を形成する層と画素電極４１を形成する層とが異なるため、画素電極４１を形成する領域がトランジスタ１１、１２、１３の位置によって制約されない。よって、画素電極４１の面積を大きくすることができ、均一な有機ＥＬ層（担体輸送層４３、発光層４４）の形成が容易となる。また、画素電極４１の面積を大きくすることで抵抗が小さくなるので、低電流、低電圧駆動が可能となり、有機ＥＬ素子の発光寿命を飛躍的に延ばすことができる。
【００５６】
さらに、層間絶縁膜３２のコンタクトホール３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ内に設けた導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを透明な導電膜（走査線Ｌｓ、画素電極４１、補助共通電源線ｓＬａ）で被覆するため、導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの断線による線欠陥を低減することができる。また、導電層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが低抵抗化し、電圧の低下やジュール熱の発生を抑制することができる。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。例えば、上記実施形態においては、ＥＬディスプレイパネルのような表示装置について説明したが、本発明はこれに限らず、例えばプリンタヘッド等の露光装置に応用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
ＣＳ キャパシタ
ＣＳ１ 第一電極
ＣＳ２ 第二電極
Ｌｄ 信号線
Ｌｓ 走査線
Ｌａ 共通電源線
ｓＬａ 補助共通電源線
ＰＸ 画素
ＰＬｄ、ＰＬｓ、ＰＬａ 端子
２ 基板
３ 封止材
６ 隔壁
８ 開口
９ 対向基板
１０ 有機ＥＬディスプレイパネル
１１、１２、１３ トランジスタ
１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ ドレイン電極
１１Ｇ、１２Ｇ、１３Ｇ ゲート電極
１１Ｓ、１２Ｓ、１３Ｓ ソース電極
１４Ｐ パッド層
２１ 半導体膜
２２ チャネル保護膜
２３ ｎ型半導体膜
２４ 走査線接続層
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 導電層
２６ 配線
３１ ゲート絶縁膜
３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｆ、３３ａ、３３ｂ コンタクトホール
３２ 層間絶縁膜
３３ 保護絶縁膜
３４ 開口部
４０ 有機ＥＬ素子
４１ 画素電極（第二電極）
４２ 正孔注入層
４３ 担体輸送層
４４ 発光層
４５ 電子注入層
４６ 対向電極
４７ パッシベーション膜
１００ トランジスタアレイパネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上部に形成されたトランジスタと、
前記トランジスタを被覆するとともに、前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールが設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜の上部に設けられるとともに前記コンタクトホールを介して前記トランジスタの電極と接続される第一電極と、
前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁と、
前記第一電極上に形成された少なくとも一層からなる有機ＥＬ層と、
前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に形成された第二電極と、を備えることを特徴とする発光パネル。
【請求項２】
前記基板は出射面を有し、
前記有機ＥＬ層で発光した光が出射する前記出射面の出射領域の一端は前記トランジスタの前記電極で画定されていることを特徴とする請求項１に記載の発光パネル。
【請求項３】
前記コンタクトホール内には前記トランジスタの電極と導通する導電層が設けられ、
前記第一電極は前記導電層の上部に積層されることを特徴とする請求項１または２に記載の発光パネル。
【請求項４】
前記隔壁は、前記トランジスタの一部上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光パネル。
【請求項５】
基板上にトランジスタを形成し、
前記トランジスタを被覆する絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜に前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールを形成し、
前記コンタクトホールの位置に重なるように、第一電極を形成し、
前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁を形成し、
前記第一電極上に少なくとも一層からなる有機ＥＬ層を形成し、
前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に第二電極を形成することを特徴とする発光パネルの製造方法。
【請求項６】
前記基板は出射面を有し、
前記有機ＥＬ層で発光した光が出射する前記出射面の出射領域の一端は前記トランジスタの前記電極で画定されていることを特徴とする請求項５に記載の発光パネルの製造方法。
【請求項１】
基板の上部に形成されたトランジスタと、
前記トランジスタを被覆するとともに、前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールが設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜の上部に設けられるとともに前記コンタクトホールを介して前記トランジスタの電極と接続される第一電極と、
前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁と、
前記第一電極上に形成された少なくとも一層からなる有機ＥＬ層と、
前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に形成された第二電極と、を備えることを特徴とする発光パネル。
【請求項２】
前記基板は出射面を有し、
前記有機ＥＬ層で発光した光が出射する前記出射面の出射領域の一端は前記トランジスタの前記電極で画定されていることを特徴とする請求項１に記載の発光パネル。
【請求項３】
前記コンタクトホール内には前記トランジスタの電極と導通する導電層が設けられ、
前記第一電極は前記導電層の上部に積層されることを特徴とする請求項１または２に記載の発光パネル。
【請求項４】
前記隔壁は、前記トランジスタの一部上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光パネル。
【請求項５】
基板上にトランジスタを形成し、
前記トランジスタを被覆する絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜に前記トランジスタの電極の一部を露出させるコンタクトホールを形成し、
前記コンタクトホールの位置に重なるように、第一電極を形成し、
前記第一電極が露出するような開口を有する隔壁を形成し、
前記第一電極上に少なくとも一層からなる有機ＥＬ層を形成し、
前記隔壁及び前記有機ＥＬ層上に第二電極を形成することを特徴とする発光パネルの製造方法。
【請求項６】
前記基板は出射面を有し、
前記有機ＥＬ層で発光した光が出射する前記出射面の出射領域の一端は前記トランジスタの前記電極で画定されていることを特徴とする請求項５に記載の発光パネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−６３６５４（Ｐ２０１２−６３６５４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８７７６（Ｐ２０１０−２０８７７６）
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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