説明

電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器

【課題】端子における十分なコンタクト領域を確保可能な電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器を提供すること。
【解決手段】電気光学装置としての有機EL装置1は、発光素子21が設けられた発光領域4と、発光領域4の外側に設けられた端子部210と、発光領域4の全面および端子部210の少なくとも一部を覆うように設けられた封止膜53と、端子部210に設けられ、発光素子21と電気的に接続された第1配線51と、端子部210における封止膜53および第1配線51上に設けられ、第1配線51と電気的に接続された第2配線52と、を備えていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
情報機器の多様化等に伴い、平面表示可能な電気光学装置のニーズが高まっている。かかる電気光学装置の一つとして、有機EL(エレクトロルミネッセンス)層に電流を印加することにより生じる発光を利用して画像を表示する有機EL装置が知られている。有機EL層は水分により変質し発光し難くなってしまうという問題があった。これを防ぐため、水分の浸入を防ぐ封止膜を、有機EL層の上を覆うように形成する構造が用いられる。例えば特許文献1には、保護基板より広い領域を、封止膜が覆っている態様が提示されている。
【0003】
上記特許文献1の有機EL装置は、有機EL層を含む画素のスイッチング素子として薄膜トランジスター(Thin Film Transistor、以下TFTと称する。)を用いたアクティブマトリクス方式が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−176756号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、画素の微細化が進み、端子本数は増加していく傾向にある。また、有効な表示領域を囲む額縁領域の狭小化も進んでいる。
したがって、端子部に複数の端子を設ける場合、特許文献1の構造では、端子の本数が増加するにつれて、端子の配置ピッチを狭くする必要があり、端子における電気的に十分なコンタクト領域を確保することが困難であるという課題があった。詳しくは、封止膜が端子の一部分と重なって配置されているので、コンタクト面積が小さくなってしまい、電気的導通を確保することが非常に困難となる、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【0007】
[適用例1]本適用例にかかる電気光学装置は、基板上に、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた発光層と、を有する発光素子が設けられた発光領域と、前記発光領域の外側に設けられた端子部と、前記発光領域の全面および前記端子部の少なくとも一部を覆うように設けられた封止膜と、前記端子部に設けられ、前記発光素子と電気的に接続された第1配線と、前記端子部における前記封止膜上に設けられ、前記第1配線と電気的に接続された前記第2配線と、を備えていることを特徴とする。
【0008】
このような構成の電気光学装置であれば、端子部の少なくとも1部を封止膜が覆った場合でも、封止膜上に第1配線と電気的に接続された第2配線が形成されているので、第1配線と外部電気回路との配線コンタクト面積を第2配線により拡大することができる。すなわち、第2配線を外部電気回路と接続する端子として配線コンタクト面積を拡大したことにより、発光素子と外部電気回路との電気的な接続を容易に、かつ確実に実施できるようになる。
【0009】
また、第2配線の少なくとも一部は、封止膜上に設けられているので、第2配線を形成する領域を基板の外周側に拡大せずに配線コンタクト面積を確保することができ、いわゆる狭額縁化が達成できる。
【0010】
[適用例2]上記適用例の電気光学装置であって、前記発光領域における前記封止膜上には、前記発光層から発せられた光の少なくとも一部を遮光する遮光膜が設けられており、前記第2配線および前記遮光膜は、同じ材料で形成されていることを特徴とする。
【0011】
このような構成であれば、第2配線と遮光膜とを同じ工程にて形成することができ、製造工程数を削減することができる。
【0012】
[適用例3]上記適用例の電気光学装置であって、前記第2配線は、前記第1配線と接する第1の部分と、前記封止膜と接する第2の部分と、を有し、前記第1の部分は、前記第1配線と同じ線幅で形成されており、前記第2の部分は、平面視において、前記第1の部分よりも線幅が大きいことを特徴とする。
【0013】
このような構成によれば、平面視において、第2配線を間隔をおいて直線的に配置した場合と比べ、第2配線間の距離を広くすることが可能となる。すなわち、第2配線を端子として用いて、外部電気回路との接続を第2配線とすれば、第1配線の配置ピッチが狭くなっても、外部電気回路との接続を容易に行うことが可能な電気光学装置を提供できる。
【0014】
[適用例4]本適用例の電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えることを特徴とする。
このような構成の電子機器であれば、電気光学装置と外部電気回路との電気的接続を容易に、且つ確実に実施することが可能となる。
【0015】
[適用例5]また、本適用例の電気光学装置の製造方法は、基板上に、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた発光層と、を有する発光素子を形成する第1の工程と、前記発光素子の外側に、前記発光素子と電気的に接続するように、第1配線を形成する第2の工程と、前記発光素子の全面および前記第1配線の少なくとも一部を覆うように封止膜を形成する第3の工程と、前記発光素子の外側における前記封止膜上および前記第1配線上に、前記第1配線と電気的に接続された第2配線を形成する第4の工程と、を備えることを特徴とする。
【0016】
このような電気光学装置の製造方法であれば、封止性能に優れ、配線コンタクト面積の拡大や狭額縁化を実現した電気光学装置を製造することが可能となる。
【0017】
[適用例6]上記適用例の電気光学装置の製造方法であって、前記第4の工程は、前記発光素子上における前記封止膜上に遮光膜を形成する工程を含み、前記遮光膜と同じ材料を用いて前記第2配線を形成することを特徴とする。
【0018】
このような電気光学装置の製造方法であれば、第2配線と遮光膜とを同じ工程にて形成することができ、製造工程数を削減することができる。
【0019】
[適用例7]上記適用例の電気光学装置の製造方法であって、前記第2配線は、前記第1配線と接する第1の部分と、前記封止膜と接する第2の部分と、を有し、前記第4の工程では、前記第1配線と同じ線幅で前記第1の部分を形成し、平面視において、前記第1の部分よりも面積が大きくなるように前記第2の部分を形成することを特徴とする。
【0020】
このような電気光学装置の製造方法であれば、第2配線を間隔をおいて直線的に配置した場合に比べ、第2配線間の距離を広くすることが可能となる。すなわち、封止膜上の第2配線を端子として用いれば、第1配線の配置ピッチが狭くなっても、外部電気回路との接続を容易に行うことが可能な電気光学装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本実施形態の有機EL装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図2】第1実施形態における有機EL装置の構成を模式的に示す平面図。
【図3】図2のYO線に沿った第1実施形態における有機EL装置の構造を模式的に示す概略断面図。
【図4】第1実施形態の有機EL装置の端子部における配線のレイアウトを示す概略平面図。
【図5】(a)〜(c)は第1実施形態における有機EL装置の製造方法を示す素子基板側の工程図。
【図6】(a)〜(c)は第1実施形態における有機EL装置の製造方法を示す封止基板側の工程図。
【図7】(a)および(b)は第1実施形態における有機EL装置の製造方法を示す工程図。
【図8】第2実施形態における有機EL装置の構造を示す概略断面図。
【図9】第3実施形態における有機EL装置の端子部の拡大平面図。
【図10】(a)〜(c)は本実施形態における電子機器の例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の電気光学装置を具体化した実施形態について、発光素子としての有機EL素子を、画像表示領域に規則的に配置して画像を表示する有機EL装置を例に述べる。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、該各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【0023】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【0024】
(第1実施形態)
<有機EL装置>
図1は、本実施形態の電気光学装置としての有機EL装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【0025】
図1に示すように、有機EL装置1は、スイッチング素子として薄膜トランジスター(Thin Film Transistor、以下TFTと称する。)を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の走査線101と、各走査線101に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線102と、各信号線102に並列に延びる複数の電源線103とからなる配線構成を有し、走査線101と信号線102との各交点付近に画素領域Eを形成したものである。
【0026】
もちろん本発明の技術的思想に沿えば、有機EL装置1は、TFTなどを用いるアクティブマトリクス方式に限定されず、単純マトリクス方式の構成としてもよい。
【0027】
信号線102には、シフトレジスター、レベルシフター、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路100が接続されている。また、走査線101には、シフトレジスター及びレベルシフターを備える走査線駆動回路80が接続されている。
【0028】
さらに、画素領域Eの各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT112と、このスイッチング用TFT112を介して信号線102から共有される画素信号を保持する保持容量113と、該保持容量113によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT123と、この駆動用TFT123を介して電源線103に電気的に接続したときに該電源線103から駆動電流が流れ込む第1の電極としての陽極10と、該陽極10と第2の電極としての陰極11との間に設けられた発光層(有機発光層)12が設けられている。
【0029】
この有機EL装置1によれば、走査線101が駆動されてスイッチング用TFT112がオン状態になると、そのときの信号線102の電位が保持容量113に保持され、該保持容量113の状態に応じて、駆動用TFT123のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用TFT123のチャネルを介して、電源線103から陽極10に電流が流れ、さらに発光層12を介して陰極11に電流が流れる。発光層12は、これを流れる電流量に応じて発光する。陽極10と、陰極11と、これらの電極間に設けられた発光層12とにより発光素子21が構成されている。
【0030】
次に、本実施形態の有機EL装置1の具体的な態様を、図2〜図4を参照して説明する。ここで、図2は有機EL装置の構成を模式的に示す平面図である。図3は、図2のY0線に沿った有機EL装置の構造を模式的に示す概略断面図である。図4は有機EL装置の端子部における配線のレイアウトを示す概略平面図である。
【0031】
まず、図2を参照し、有機EL装置1の構成を説明する。図2は、基板本体20上に形成された前述した各種配線,TFT,各種回路によって、発光層12を発光させるTFT素子基板(以下「素子基板」という。)20Aを示す図である。
【0032】
有機EL装置1の素子基板20Aは、中央部分の発光領域4(図2中二点鎖線枠内)と、発光領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線および二点鎖線の間の領域)と、を備える素子領域200と、素子領域200の外側に設けられた端子部210と、が設けられている。
【0033】
発光領域4には、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの光を発光する発光素子21が形成されている。発光領域4においては、発光素子21がマトリクス状に配置されている。また、発光素子21の各々は、図2のYO線方向において同一色で配列した、いわゆるストライプ配置を構成し、フルカラー表示を行うようになっている。
【0034】
発光領域4の図2中両側であってダミー領域5の下層側には、走査線駆動回路80が配置されている。また、発光領域4の図2中上方側であってダミー領域5の下層側には、データ線駆動回路100が配置されている。
【0035】
さらに、走査線駆動回路80およびデータ線駆動回路100の周辺には、電源線103が設けられ、さらに電源線103の外側には陰極用配線202が設けられている。なお、陰極用配線202は、陰極11と電気的に接続されている。走査線駆動回路80、データ線駆動回路100、電源線103および陰極用配線202は、素子基板20Aに対向配置された封止基板31から外側にはみ出した素子基板20Aの端子部210において後述する複数の配線を介して図示しない外部回路と電気的に接続される。
【0036】
(断面構造)
次に、図3を参照して、有機EL装置1の断面構造を説明する。
【0037】
本実施形態における有機EL装置1は、いわゆる「トップエミッション構造」の有機EL装置である。トップエミッション構造では、光を素子基板20A側ではなく封止基板31側から取り出すため、素子基板20Aに配置された各種回路の大きさに影響されず、発光面積を広く確保できる効果がある。そのため、電圧及び電流を抑えつつ輝度を確保することが可能であり、発光素子の寿命を長く維持することができる。
【0038】
図3に示すように、有機EL装置1は、陽極10、陰極11および陽極10と陰極11(一対の電極)の間に設けられた発光層12(有機発光層)を有する複数の発光素子21及び発光素子21を区切る画素隔壁13を有する素子基板20A(基板)と、この素子基板20Aに対向配置された封止基板31と、を備えている。
【0039】
(素子基板)
有機EL装置1は、前述した各種配線(例えば、TFT等)が形成された素子基板20A上に、窒化珪素等からなる無機絶縁層14が被覆されている。また、無機絶縁層14にはコンタクトホール(不図示)が形成され、前述した陽極10が駆動用TFT123に接続されている。無機絶縁層14上にはアルミ合金等からなる金属反射板15が内装された平坦化層16が形成されている。
【0040】
この平坦化層16上には、陽極10、陰極11および陽極10と陰極11との間に設けられた発光層12を有する発光素子21が形成されている。また、この発光素子21を区分するように絶縁性の画素隔壁13が配置されている。
【0041】
本実施形態において、陽極10は、仕事関数が5eV以上の正孔注入性が高いITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)等の金属酸化物導電膜が用いられる。
【0042】
なお、本実施形態において有機EL装置1は、トップエミッション構造のため、陽極10は必ずしも光透過性を有する材料を用いる必要はなく、光反射性を有するアルミ等からなる金属電極を用いてもよい。この構成を採用した場合は、前述した金属反射板15は設けなくてよい。
【0043】
陰極11を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション構造であることから光透過性を有する透明導電材料が用いられる。透明導電材料としては、ITOが好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜(Indium Zinc Oxide:IZO/アイ・ゼット・オー(登録商標))等を用いることができる。なお、本実施形態ではITOを用いるものとする。
【0044】
また、陰極11は、電子注入効果の大きい(仕事関数が4eV以下の)材料が好適に用いられる。例えば、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム金属、又はこれらの金属化合物である。金属化合物としては、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体が該当する。また、これらの材料だけでは、電気抵抗が大きく電極として機能しないため、発光部分を避けるようにアルミニウムや金、銀、銅などの金属層をパターン形成したり、ITOや酸化錫などの透明な金属酸化物導電層との積層体と組み合わせて用いてもよい。
【0045】
なお、本実施形態では、フッ化リチウムとマグネシウム−銀合金、ITOの積層体を、透明性が得られる膜厚に調整して用いるものとする。
【0046】
発光層12は、白色に発光する白色発光層を採用している。この白色発光層は、真空蒸着プロセスを用いて素子基板20Aの全面に形成されている。白色発光材料としては、スチリルアミン系発光材料,アントラセン系ドーパント(青色)、或いはスチリルアミン系発光材料,ルブレン系ドーパント(黄色)が用いられる。
【0047】
なお、発光層12の下層或いは上層に、トリアリールアミン(ATP)多量体正孔注入層、TPD(トリフェニルジアミン)系正孔輸送層、アルミニウムキノリノール(Alq3)層(電子輸送層)を成膜することが好ましい。
【0048】
また、陰極11上には、電極保護層17(保護層)が形成され、発光素子21及び画素隔壁13を被覆している。
【0049】
この電極保護層17は、透明性や密着性、耐水性、ガスバリア性を考慮して珪素酸窒化物などの珪素化合物で構成することが望ましい。また、電極保護層17の膜厚は100nm以上が好ましく、画素隔壁13を被覆することで発生する応力によるクラック発生を防ぐため、膜厚の上限は200nm以下に設定することが好ましい。
【0050】
なお、本実施形態においては、電極保護層17を単層で形成しているが、複数層で積層してもよい。
【0051】
電極保護層17上には、有機緩衝層18が形成され、電極保護層17を被覆している。
【0052】
この有機緩衝層18は、画素隔壁13の形状の影響により、凹凸状に形成された電極保護層17の凹凸部分を埋めるように配置され、さらに、その上面は略平坦に形成される。有機緩衝層18は、素子基板20Aの反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、不安定な形状の画素隔壁13からの電極保護層17の剥離を防止する機能を有する。また、有機緩衝層18の上面が略平坦化されるので、有機緩衝層18上に形成される硬い被膜からなる後述するガスバリア層19も平坦化される。したがって、応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層19でのクラックの発生を防止する。
【0053】
有機緩衝層18は、減圧真空下でスクリーン印刷法により形成するために、流動性に優れ、かつ溶媒や揮発成分の無い、全てが高分子骨格の原料となる有機化合物材料が好ましく、例えばエポキシ基を有する分子量3000以下のエポキシモノマー/オリゴマーが用いられる(モノマーの定義:分子量1000以下、オリゴマーの定義:分子量1000〜3000)。
【0054】
さらに、電極保護層17やガスバリア層19との密着性を向上させるシランカップリング剤や、イソシアネート化合物などの捕水剤、硬化時の収縮を防ぐ微粒子などの添加物を混入しても良い。また、減圧雰囲気下で印刷形成するため、塗布した際に気泡が発生しにくくするために、含水量は0.01wt%(100ppm)以下に調整しておくのが好ましい。
【0055】
有機緩衝層18の粘度は、1000mPa・s(室温:25℃)以上が好ましい。塗布直後に発光層12へ浸透して、ダークスポットと呼ばれる非発光領域を発生させないためである。また、有機緩衝層18の最適な膜厚としては、1μm〜10μmが好ましい。有機緩衝層18の膜厚が厚いほうが異物混入した場合等にガスバリア層19の欠陥を防ぐが、有機緩衝層18を合わせた膜厚が10μmを超えると、後述する着色層32aと発光層12の距離が広がり側面に逃げる光が増えるため、光の取り出し効率が低下する。また、1μm以下では、画素隔壁13を平坦化するのに不十分である。
【0056】
有機緩衝層18上には、有機緩衝層18を被覆し、かつ電極保護層17の終端部まで覆うような広い範囲で、封止膜53としてのガスバリア層19が形成されている。
【0057】
ガスバリア層19は、酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより酸素や水分による発光素子21の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層19は、透明性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、好ましくは窒素を含む珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物などによって形成される。
【0058】
さらに、ガスバリア層19は、積層構造としてもよいし、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよい。なお、積層構造とした場合の膜厚は、第一ガスバリア層としては、200nm〜400nmが好ましく、200nm未満では有機緩衝層18の表面及び側面被覆が不足してしまう。異物等の被覆性を向上させる第二ガスバリア層としては、200nm〜800nmが好ましい。総厚1000nm以上を超えるとクラックの発生頻度が上がること及び経済的な面で好ましくない。
【0059】
また、本実施形態では、有機EL装置1をトップエミッション構造としていることから、ガスバリア層19は光透過性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば80%以上にしている。
【0060】
(封止基板)
ガスバリア層19が形成された素子基板20Aには、封止基板31が対向配置されている。封止基板31は、ガスバリア層19を保護する機能と光透過性を備えた基板であり、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリオレフィン樹脂等の有機高分子(樹脂)を用いて形成することができる。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。中でも、透明性と防湿性が高く、耐熱性を付与するのに素子基板20Aとの熱膨張率を合わせるため、特にガラス基板が好適に用いられる。
【0061】
封止基板31の素子基板20Aと対向する面には、カラーフィルター層32が形成されている。カラーフィルター層32には、透過光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のいずれかの光に変調する着色層32aがマトリクス状に配列形成されている。この着色層32aの各々は、陽極10上に形成された白色の発光層12に対向して配置されている。これにより、発光層12から射出された光は着色層32aの各々を透過して、赤色光、緑色光、青色光として観察者側に射出され、カラー表示を行うようになっている。
【0062】
また、隣接する着色層32aの間および着色層32aの周囲には、光漏れを防ぎ視認性を向上させるブラックマトリクス層32bが形成されている。ブラックマトリクス層32bは、一部がシール層33に平面的に重なる領域にまで延在して形成されている。そのため、装置側面からの光漏れを効率的に防ぎ画質を向上させることができる。
【0063】
なお、封止基板31には、カラーフィルター層32の他に、紫外線を遮断または吸収する層や、光反射防止膜、放熱層などの機能層を設けてもよい。
【0064】
素子基板20Aと封止基板31とは、素子基板20Aの外周部近傍に配置されるシール層33と、シール層33に囲まれた領域内で素子基板20Aと封止基板31とに挟持された充填層34と、によって貼り合わされている。なお、シール層33は、端子部210においてガスバリア層19が延出するように、少なくとも端子部210においては、ガスバリア層19の形成領域よりも内側に形成されている。すなわち、素子領域200は平面視において、素子基板20A上の発光領域4およびダミー領域5を含むシール層33までの図中中央部の領域である。
【0065】
このシール層33は、素子基板20Aと封止基板31の貼り合わせの位置精度の向上と後述する充填層34のはみ出しを防止する土手の機能を有し、紫外線によって硬化して粘度が向上するエポキシ材料等で構成されている。
【0066】
シール層33の膜厚としては、1μm〜25μmが好ましい。なお、素子基板20Aと封止基板31との距離を規制するために所定粒径の有機材料からなる球状粒子が混合されているものが好ましい。シール層33は、通常、無機材料の燐片状や塊状の粒子を混合して粘度を高めているが、前述した各種配線やガスバリア層19が貼り合わせ圧着時に損傷してしまうため、本実施形態における有機EL装置1は、弾性率が小さい有機材料の球状粒子をシール層33に混合している。
【0067】
また、素子基板20Aと封止基板31の間におけるシール層33に囲まれた内部に、熱硬化性樹脂からなる充填層34が形成されている。
【0068】
この充填層34は、前述したシール層33で囲まれた有機EL装置1の内部に隙間なく充填されており、素子基板20Aに対向配置された封止基板31を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、発光層12やガスバリア層19の保護をするものである。
【0069】
充填層34は、硬化前の原料主成分としては、流動性に優れ、かつ溶媒のような揮発成分を持たない有機化合物材料が好ましく、例えばエポキシ基を有する分子量3000以下のエポキシモノマー/オリゴマーが用いられる(モノマーの定義:分子量1000以下、オリゴマーの定義:分子量1000〜3000)。
【0070】
充填層34の膜厚としては、1μm〜20μmが好ましい。なお、素子基板20Aと封止基板31との距離を規制するために所定粒径の有機材料からなる粒子が混合されているものが好ましい。また、前述したシール層33と同様に、本実施形態における有機EL装置1は、弾性率が小さい有機材料の球状粒子を混合している。粒子に弾性率が小さい有機材料を充填層34に混合することにより、前述したガスバリア層19の損傷を防ぐことができる。
【0071】
また、素子基板20Aと対向配置された封止基板31は、光学特性及びガスバリア層19の保護を目的に設けられる。この封止基板31の材質は、ガラス又は透明プラスチック(ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン等)が好ましい。また、この封止基板31には、紫外線遮断/吸収層や光反射防止層、放熱層等の機能層が設けられていてもよい。
【0072】
次に図3および図4を参照し、素子領域200の外側に設けられた端子部210の断面および平面の構成について説明する。
【0073】
図3に示すように、素子領域200の外側に設けられた端子部210には、素子領域200から延在して発光素子21と電気的に接続された第1配線51と、端子部210にて第1配線51と電気的に接続された第2配線52と、が設けられている。発光素子21と電気的に接続された第1配線51は、例えば、走査線駆動回路80やデータ線駆動回路90、電源線103や陰極用配線202など、走査線101、信号線102、TFTおよび発光素子21のいずれかと電気的に接続するために端子部210に引き回す、いわゆる引き回し配線である。
【0074】
端子部210は、封止膜53が素子領域200より延出して第1配線51を覆う封止膜被覆部220と、第1配線51の少なくとも一部が露出している露出部230と、により構成されている。
さらに、封止膜被覆部220の封止膜53および露出部230における第1配線51上に第2配線52が形成されている。すなわち、第2配線52は、封止膜被覆部220と露出部230にわたって形成されている。
【0075】
第1配線51と第2配線52は、露出部230にて互いに直接接触することにより電気的接続が確保されている。あるいは、封止膜53を貫通するコンタクトホールなどの接続部を介して第1配線51と第2配線52とを電気的に接続させてもよい。なお、第1配線51および第2配線52の形成材料は、導電性材料であれば特に限定されず、例えばAlや低抵抗Siなどを用いて、フォトリソグラフィーなどで形成する。
【0076】
図4に示すとおり、第1配線51と第2配線52は、封止膜被覆部220および露出部230において平面視で略長方形となっており、少なくとも露出部230においては互いに重なるように同じ線幅で形成されている。露出部230においては、第1配線51と第2配線52とが電気的に接続している必要があるため、配線コンタクト面積の確保や製造方法の容易さを考慮すると、同じ線幅で形成することが好ましいが、封止膜被覆部220においては第1配線51と第2配線52とは電気的に接続させる必要は無いため、封止膜被覆部220においては第1配線51と第2配線52は同じ線幅である必要は無い。
【0077】
また、図3では、第1配線51と第2配線52の端部は互いに一致している例を示したが、必ずしも一致している必要は無い。すなわち、第1配線51の露出部230と第2配線52とが部分的に接触して電気的な接続が確保できていれば良いので、第2配線52が第1配線51を覆う構成や、第1配線51の一部が第2配線52から露出した構成でも良い。いずれの場合においても、第1配線51と第2配線52のパターンを一致させなくてもよいので、パターン精度が低い製造方法でも容易に実施することが可能である。
【0078】
<有機EL装置の製造方法>
次に、図5から図7を参照して本実施形態における有機EL装置1の製造方法を説明する。ここで、図5は有機EL装置1の素子基板20Aに各種保護層を積層させた層構造を形成する工程図であり、図6は封止基板31にシール層および接着層の形成材料を配置する工程図であり、図7は封止基板31と素子基板20Aとを貼り合わせて有機EL装置1とするまでの工程図である。
【0079】
まず、図5(a)に示すように、陰極11までが積層された素子基板20Aに電極保護層17を形成する。例えば、前述のように窒化シリコンや酸窒化シリコンなどを、ECRスパッタ法やイオンプレーティング法等の高密度プラズマ成膜法により成膜する。
【0080】
次に、図5(b)に示すように、有機緩衝層18を電極保護層17上に形成する。具体的には、減圧雰囲気下でスクリーン印刷法により有機緩衝層18を形成する。
【0081】
次に、図5(c)に示すように、ガスバリア層19を有機緩衝層18上に形成する。具体的には、ECRスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法で形成する。なお形成前には、酸素プラズマ処理によって密着性を向上させると信頼性が向上するため好ましい。また、製造の際には、ガスバリア層19と電極保護層17とを同一の材料にて形成すると、製造工程や製造装置の簡略化を図ることができる。こうした場合には、ガスバリア層19を形成する際に用いるマスクと電極保護層17を形成する際に用いるマスクは共通のマスクが使用可能である。なお、ガスバリア層19は、素子基板20A上において、素子領域200の全面を覆いかつ端子部210の封止膜被覆部220まで延在するように形成して、第1配線51の一部が露出するように形成する(図4参照)。
【0082】
一方、封止基板31側においては、図6(a)に示すように、カラーフィルター層32が形成された封止基板31の周辺部にシール層33の形成材料を配置する。具体的には、ニードルディスペンス法により、前述したシール層33の形成材料を封止基板31の周囲に塗布していく。なお、この塗布方法は、スクリーン印刷法を用いてもよい。本実施形態に係るシール層33の形成材料の塗布時の粘度は50Pa・s(室温)である。含水量はあらかじめ1000ppm以下に調整しておく。
【0083】
次に、図6(b)に示すように、封止基板31に配置されたシール層33の形成材料に囲まれた内部に充填層34の形成材料を配置する。配置方法としてジェットディスペンス法を用い、塗布を行う。なお、充填層34の形成材料は、必ずしも封止基板31の全面に塗布する必要はなく、必要量を封止基板31上の複数箇所に分けて塗布すればよい。本実施形態に係る充填層34の形成材料の塗布時の粘度は500mPa・s(室温)である。シール層33の形成材料の粘度は充填層34の形成材料の粘度よりも十分に高いため、シール層33の形成材料は充填層34の形成材料のはみ出しを防止する土手としての機能を発揮することができる。
【0084】
次に、図6(c)に示すように、シール層33および充填層34が塗布された封止基板31に紫外線照射を行う。例えば、照度30mW/cm2、光量2000mJ/cm2の紫外線を封止基板31上に配置された各形成材料に照射する。すると、光反応型開始剤を含むシール層33の形成材料が優先的に反応して硬化を開始するため、シール層33の形成材料の粘度が向上する。
【0085】
続いて、図7(a)に示すように、図5(c)に示したガスバリア層19までが形成された素子基板20Aと、図6(c)に示したシール層33の硬化を開始させた封止基板31と、を貼り合わせる。この時、シール層33が、素子基板20A上に形成した有機緩衝層18の周辺端部を完全に被覆し、かつ端子部210上のガスバリア層19の端部が延出するように、素子基板20Aと封止基板31とを貼り合わせる。この貼り合わせ工程は、真空度が1Paの減圧雰囲気下で行われ、加圧600Nで200秒間保持して圧着させる。
【0086】
次に、図7(b)に示すように、圧着して貼り合わせた有機EL装置1を大気中で加熱して、シール層33および充填層34の形成材料の硬化を完了させる。
【0087】
続いて、図3に示すように、端子部210において、ガスバリア層19および第1配線上に第2配線52を形成する。具体的には、例えばAlやCrなどを用いてフォトリソグラフィーにより形成する。
なお、素子基板20Aに予め第2配線52を形成してから、封止基板31と貼り合わせてもよい。
【0088】
上記実施形態の有機EL装置1およびその製造方法によれば、以下の効果を奏する。
(1)第2配線52をシール層33近傍まで形成することにより、第2配線52が形成された領域に相当する分、外部入力端子(図示しない)と第1配線51とをコンタクトするための面積を拡大することができる。
(2)また、第2配線52を第1配線51上だけでなく封止膜53上にも形成するので、第2配線52の形成領域を素子基板20Aの外周側に拡大せずに配線コンタクト面積を確保することができ、いわゆる狭額縁化が達成できる。
【0089】
(第2実施形態)
次に第2実施形態の有機EL装置について、図8を参照して説明する。図8は第2実施形態における有機EL装置の構造を示す概略断面図である。なお、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
上記第1実施形態では、封止膜53上にシール層33、充填層34を形成し、カラーフィルター層32を形成した封止基板31を貼り合わせる構成としたが、第2実施形態の有機EL装置101は、図8に示すように、カラーフィルター層132と、カラーフィルター層132を発光素子21ごとに区画する遮光膜としてのブラックマトリクス層137とを、封止膜53上に直接形成した、いわゆるOCCF(On ChipColor Filter)構造である。
本実施形態では、ブラックマトリクス層137と第2配線52とは同じ材料を用いて形成されている。具体的には、CrやAlなどの遮光と電気的接続という二つの役割を果たすことができる材料にて構成されていることが望ましい。これにより、上記第1実施形態の効果(1)、(2)に加えて、ブラックマトリクス層137と第2配線層52とを同一プロセスで形成することが可能となるので、製造プロセス数を削減することができる。
【0090】
(第3実施形態)
次に第3実施形態の有機EL装置について、図9を参照して説明する。図9は第3実施形態の有機EL装置の端子部の拡大平面図である。第3実施形態の有機EL装置は、第1実施形態の封止膜被覆部220における第2配線の平面的な配置を異ならせたものである。
本実施形態における第2配線520は、平面視で異なる形状の第3配線530と、第4配線540と、で構成されている。
第3配線530は、第1配線51と接触し電気的接続を確保している第1の部分としての配線導通部530aと、封止膜被覆部220上の第2の部分としての配線拡幅部530bと、配線導通部530aと配線拡幅部530bの間の配線接続部530cとにより構成されている。配線導通部530aは、第1実施形態と同様に、第1配線51と同じ線幅となっており、配線拡幅部530bは、配線導通部530aの約3倍の幅となっている。また、配線接続部530cは、配線導通部530aと同じ線幅で形成されている。
【0091】
第4配線540は、第1配線51と接触し電気的接続を確保している第1の部分としての配線導通部540aと、封止膜被覆部220上の素子領域200側に位置する第2の部分としての配線拡幅部540bと、封止膜被覆部220上の露出部230側にあって、第3配線530の配線拡幅部530bと隣り合う配線狭小部540dと、配線導通部540aと配線狭小部540dの間を接続する配線接続部540cとにより構成されている。
具体的には、配線導通部540aは、第1実施形態と同様に、第1配線51と同じ線幅となっており、配線拡幅部540bは、配線導通部540aの約3倍の幅となっている。さらに、配線接続部540cは、配線導通部540aと同じ線幅で形成されており、配線狭小部540dは、配線導通部540aの約1/3倍の幅となっている。
【0092】
このように配置することで、コンタクトに使用できる端子幅を、約3倍に広げることができる。端子幅を大きくすることで、パネル状態での電気的コンタクトが容易になり、例えばFPCなどの実装といった外部回路との接続を容易にかつ確実に行うことが可能となる。また第3配線530および第4配線540は、封止膜53上に形成されていることから、額縁領域を広くする必要も無い。有機EL装置の高精細化が進む現状においてコンタクトエリアを拡大しつつ狭額縁化を実現するための一つの手段となる。
【0093】
第2配線520(第3配線530、第4配線540)は、第1実施形態の第2配線52と同様に、導電性材料であれば特に限定されず、例えばAlやCrなどを用い、フォトリソグラフィーなどで形成する。
【0094】
(電子機器)
次に、上記実施形態の有機EL装置を備えた電子機器の例について図○○を参照して説明する。
【0095】
図10(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図10(a)において、符号150は携帯電話本体を示し、符号151は上記実施形態の有機EL装置を備えた表示部を示している。
【0096】
図10(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図10(b)において、符号160は情報処理装置、符号161はキーボードなどの入力部、符号163は情報処理本体、符号162は上記実施形態の有機EL装置を備えた表示部を示している。
【0097】
図10(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図10(c)において、符号170は時計本体を示し、符号171は上記実施形態の有機EL装置を備えたEL表示部を示している。
【0098】
図10(a)〜(c)に示す電子機器は、上記実施形態に示した有機EL装置が備えられたものであるので、狭額縁化が達成され外形がより小型であると共に、表示特性が良好な電子機器となる。
【0099】
なお、上記実施形態の有機EL装置を適用可能な電子機器としては、これに限られることなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピューター、液晶プロジェクター、マルチメディア対応のパーソナルコンピューター(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャー、ワードプロセッサー、テレビ、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することができる。
【符号の説明】
【0100】
1…有機EL装置(第1実施形態)、10…第1の電極としての陽極、11…第2の電極としての陰極、12…発光層(有機発光層)、13…画素隔壁、17…電極保護層(保護層)、18…有機緩衝層(保護層)、19…封止膜としてのガスバリア層、20A…素子基板、21…発光素子、31…封止基板、32…カラーフィルター層(第1実施形態)、33…シール層、34…充填層、51…第1配線、52…第2配線、53…封止膜、520…第2配線、101…有機EL装置(第2実施形態)、132…カラーフィルター層(第2実施形態)、137…遮光膜としてのブラックマトリクス層(第2実施形態)、200…素子領域、210…端子部、530a,540a…第2配線の第1の部分としての配線導通部、530b,540b…第2配線の第2の部分としての配線拡幅部、150…電子機器としての携帯電話、160…電子機器としての情報処理装置、170…電子機器としての腕時計。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に、
第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた発光層と、を有する発光素子が設けられた発光領域と、
前記発光領域の外側に設けられた端子部と、
前記発光領域の全面および前記端子部の少なくとも一部を覆うように設けられた封止膜と、
前記端子部に設けられ、前記発光素子と電気的に接続された第1配線と、
前記端子部における前記封止膜および前記第1配線上に設けられ、
前記第1配線と電気的に接続された第2配線と、を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項2】
請求項1に記載の電気光学装置であって、
前記発光領域における前記封止膜上には、前記発光層から発せられた光の少なくとも一部を遮光する遮光膜が設けられており、
前記第2配線および前記遮光膜は、同じ材料で形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の電気光学装置であって、
前記第2配線は、前記第1配線と接する第1の部分と、前記封止膜と接する第2の部分と、を有し、
前記第1の部分は、前記第1配線と同じ線幅で形成されており、
前記第2の部分は、平面視において、前記第1の部分よりも線幅が大きいことを特徴とする電気光学装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかの1項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項5】
基板上に、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた発光層と、を有する発光素子を形成する第1の工程と、
前記発光素子の外側に、前記発光素子と電気的に接続するように、第1配線を形成する第2の工程と、
前記発光素子の全面および前記第1配線の少なくとも一部を覆うように封止膜を形成する第3の工程と、
前記発光素子の外側における前記封止膜上および前記第1配線上に、前記第1配線と電気的に接続された第2配線を形成する第4の工程と、を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項6】
請求項5に記載の電気光学装置の製造方法であって、
前記第4の工程は、前記発光素子上における前記封止膜上に遮光膜を形成する工程を含み、
前記遮光膜と同じ材料を用いて前記第2配線を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項7】
請求項5または6に記載の電気光学装置の製造方法であって、
前記第2配線は、前記第1配線と接する第1の部分と、前記封止膜と接する第2の部分と、を有し、
前記第4の工程では、前記第1配線と同じ線幅で前記第1の部分を形成し、
平面視において、前記第1の部分よりも面積が大きくなるように前記第2の部分を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

【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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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−174392(P2012−174392A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−32925(P2011−32925)
【出願日】平成23年2月18日(2011.2.18)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】