JP4864546B2 - Organic EL display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL(Electro Luminescence)表示装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an organic EL (Electro Luminescence) display device and a manufacturing method thereof.
有機EL素子は、陽極電極(以下「アノード電極」という。)と陰極電極(以下「カソード電極」という。)との間に有機材料からなる正孔輸送層や発光層、電子注入層を積層させた構造を備えており、低電圧直流電流を印加することで発光する。有機EL素子は、直流電流印加から発光までの応答速度が速いので動画表示に優れる。また、有機EL素子は自発光素子であるため、液晶表示素子の場合のような補助光源が不要であり、薄型表示装置に適しているという点で注目されている。 In an organic EL element, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron injection layer made of an organic material are laminated between an anode electrode (hereinafter referred to as “anode electrode”) and a cathode electrode (hereinafter referred to as “cathode electrode”). It emits light when a low voltage direct current is applied. The organic EL element is excellent in moving image display because of its high response speed from application of direct current to light emission. Further, since the organic EL element is a self-luminous element, an auxiliary light source as in the case of a liquid crystal display element is unnecessary, and attention is paid in that it is suitable for a thin display device.
有機EL素子を用いた有機EL表示装置は、低電圧直流を印加・駆動するための方式によって、パッシブマトリックス駆動型と各画素にスイッチ素子を備えたアクティブマトリックス駆動型とに区別される。さらに、有機EL素子からの発光を取り出す向きによって区別され、有機EL素子が積層されている基板の側へ取り出すボトムエミッション型と、積層されている基板とは逆向きに取り出すトップエミッション型とに分けられる。 Organic EL display devices using organic EL elements are classified into a passive matrix drive type and an active matrix drive type in which each pixel is provided with a switch element according to a method for applying and driving a low voltage direct current. Furthermore, it is distinguished according to the direction in which the light emission from the organic EL element is extracted, and is divided into a bottom emission type in which the organic EL element is taken out to the side of the substrate on which the organic EL element is laminated and a top emission type in which the laminated substrate is taken away from It is done.
アクティブマトリックス駆動型でトップエミッション型の有機EL表示装置の例が特開2005−285395号公報(特許文献1)、特開2005−322564号公報(特許文献2)に開示されている。 Examples of an active matrix drive type top emission type organic EL display device are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-285395 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-322564 (Patent Document 2).
特許文献1では、層間絶縁膜のコンタクトホール以外の部分の上面を覆うように反射板がAl系金属で形成され、ITOからなる膜厚100nmの陽極が反射板の上側を被覆している。TFTのドレイン電極からの低電圧直流電流はこの透明な陽極を介して有機EL層に印加される。
特許文献1に開示されている有機EL表示装置では、光の取出し効率を向上させて明るい有機EL表示装置を得るためには、光学設計上、「陽極」と称されているITO膜の膜厚を薄くし、かつ特定の膜厚にすることが望ましい。しかし、このITO膜が薄くなると、抵抗値が増大してしまう。また、コンタクトホールまたは反射板の段差部でのITO膜による被覆性が低下する。その結果、抵抗値増大や断線によって発光不良、非発光になる。そこで、ITO膜の膜厚を薄くし、なおかつ、被覆性の低下を補うためにAl系金属からなる反射板も薄くした場合、反射板による反射率が低下し、光の取出し効率が悪化してしまう。
In the organic EL display device disclosed in
特許文献2に開示されている有機EL表示装置では、アノード電極の役割を果たす「下部電極」がITO−Ag−ITOの3層構造となっている。ここではAg膜が反射膜の役割を果たしていると考えられ、Ag膜であれば高反射率であり透明導電膜としてのITO膜との接触抵抗も低く抑えられている。しかし、このような構造の場合、透明導電膜と反射膜との間に低抵抗の電気的接続が必要であり、反射金属膜、透明導電膜の材質が制限される。
In the organic EL display device disclosed in
また、本発明者らは、金属膜と有機樹脂とが接触し、かつ熱が加わることで水分およびガスの放出量が増大することを見出した。一方、有機EL層は水分に弱い。有機EL表示装置内に金属膜と有機樹脂膜との接触構造が含まれている場合、長期駆動による発熱または、炎天下などの高温使用環境により、有機EL表示装置内に水分、ガスが生じて有機EL層が劣化する。 Further, the present inventors have found that the amount of moisture and gas released increases when the metal film and the organic resin come into contact with each other and heat is applied. On the other hand, the organic EL layer is vulnerable to moisture. If the contact structure between the metal film and the organic resin film is included in the organic EL display device, moisture or gas is generated in the organic EL display device due to heat generated by long-term driving or high-temperature use environment such as under the sun. The EL layer deteriorates.
特許文献1の構造では金属からなる「反射板50」と有機樹脂からなる「層間絶縁膜36」とが接触している。特許文献2の構造では「下部電極15」に含まれるAg膜の側面が有機樹脂からなる「絶縁膜16」と接触している。したがって、特許文献1,2のいずれにおいても、長期駆動による発熱または、炎天下などの高温使用環境により水分、ガスが生じて有機EL層が劣化する。
In the structure of
そこで、本発明は、高信頼性、長寿命の有機EL表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an organic EL display device with high reliability and long life.
上記目的を達成するため、本発明に基づく有機EL表示装置は、基板と、上記基板の主表面に形成された複数の薄膜トランジスタと、上記複数の薄膜トランジスタの上側を覆い、有機樹脂からなる平坦化膜と、上記平坦化膜の上側に配置され、上記複数の薄膜トランジスタの各々に電気的に接続された複数のアノード電極と、上記複数のアノード電極を個別に絶縁隔離するように形成され、有機樹脂からなる分離膜と、上記アノード電極に電気的に接続するように上記アノード電極の上側に配置された有機EL層と、上記有機EL層に電気的に接続するように上記有機EL層の上側に配置されたカソード電極とを備え、上記アノード電極は上記基板に近い側から順に、下部透明導電膜、反射金属膜、上部透明導電膜の3層を含み、上記反射金属膜は上面、下面および側面のすべてが透明導電膜で被覆されている。 In order to achieve the above object, an organic EL display device according to the present invention includes a substrate, a plurality of thin film transistors formed on the main surface of the substrate, and a planarizing film made of an organic resin that covers the upper sides of the plurality of thin film transistors. And a plurality of anode electrodes disposed on the planarizing film and electrically connected to each of the plurality of thin film transistors, and the plurality of anode electrodes are individually insulated and isolated from an organic resin. An organic EL layer disposed above the anode electrode so as to be electrically connected to the anode electrode, and disposed above the organic EL layer so as to be electrically connected to the organic EL layer. The anode electrode includes three layers of a lower transparent conductive film, a reflective metal film, and an upper transparent conductive film in order from the side close to the substrate, and the reflective gold Film top surface, all of the lower surface and side surfaces are coated with a transparent conductive film.
本発明によれば、反射金属膜の上面、下面、側面のすべてが透明導電膜により被覆され、その結果、金属膜と有機樹脂からなる膜とが直接接触する箇所がない構成となっているので、内部での水分およびガスの発生を低減することができ、高信頼性、長寿命の有機EL表示装置を実現することができる。 According to the present invention, the upper surface, the lower surface, and the side surface of the reflective metal film are all covered with the transparent conductive film, and as a result, there is no place where the metal film and the film made of organic resin are in direct contact. The generation of moisture and gas inside can be reduced, and a highly reliable and long-life organic EL display device can be realized.
発明者らは、有機EL表示装置に用いられる有機EL層の長寿命化のために鋭意研究を重ねた結果、金属膜と有機樹脂膜とが接触している状態に比べて、透明導電膜と有機樹脂膜とが接触している状態の方が、水分およびガスの放出量が大幅に少なく、有機EL層の寿命が延びることを見出した。この知見に基づいて、以下の発明はなされた。 As a result of intensive studies for extending the lifetime of the organic EL layer used in the organic EL display device, the inventors have compared the transparent conductive film with the metal film and the organic resin film being in contact with each other. It has been found that when the organic resin film is in contact with the organic resin film, the amount of moisture and gas released is significantly less, and the life of the organic EL layer is extended. Based on this knowledge, the following invention was made.
(実施の形態1)
(構成)
図1、図2を参照して、本発明に基づく実施の形態1における有機EL表示装置について説明する。
(Embodiment 1)
(Constitution)
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the organic EL display device in
本実施の形態における有機EL表示装置は、基板と、前記基板の主表面に形成された複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタの上側を覆い、有機樹脂からなる平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に配置され、前記複数の薄膜トランジスタの各々に電気的に接続された複数のアノード電極と、前記複数のアノード電極を個別に絶縁隔離するように形成され、有機樹脂からなる分離膜と、前記アノード電極に電気的に接続するように前記アノード電極の上側に配置された有機EL層と、前記有機EL層に電気的に接続するように前記有機EL層の上側に配置されたカソード電極とを備え、前記アノード電極は前記基板に近い側から順に、下部透明導電膜、反射金属膜、上部透明導電膜の3層を含み、前記反射金属膜は上面、下面および側面のすべてが透明導電膜で被覆されている。 The organic EL display device according to the present embodiment includes a substrate, a plurality of thin film transistors formed on a main surface of the substrate, a planarization film made of an organic resin, covering the upper side of the plurality of thin film transistors, and the planarization film A plurality of anode electrodes electrically connected to each of the plurality of thin film transistors, a separation membrane made of an organic resin, which is formed to individually isolate and isolate the plurality of anode electrodes, An organic EL layer disposed above the anode electrode so as to be electrically connected to the anode electrode; and a cathode electrode disposed above the organic EL layer so as to be electrically connected to the organic EL layer. The anode electrode includes three layers of a lower transparent conductive film, a reflective metal film, and an upper transparent conductive film in order from the side close to the substrate, and the reflective metal film has an upper surface, a lower surface, and a lower transparent film. All the fine side is coated with a transparent conductive film.
この有機EL表示装置の平面図を図1に示し、断面図を図2に示す。この有機EL表示装置は、スイッチ素子としてTFTを用いたアクティブマトリックス型の有機EL表示装置である。図1には3つの画素に相当する領域が示されている。図2は代表して1つの画素を取り出して切ったところを示している。この有機EL表示装置は、基板としてガラス基板1を備え、ガラス基板1の表面を覆うように下から順に窒化珪素膜2、酸化珪素膜3が設けられている。あるいは、ガラス基板1に窒化珪素膜2、酸化珪素膜3を合わせたものを「基板」と捉えてもよい。
A plan view of this organic EL display device is shown in FIG. 1, and a sectional view thereof is shown in FIG. This organic EL display device is an active matrix organic EL display device using TFTs as switching elements. FIG. 1 shows a region corresponding to three pixels. FIG. 2 representatively shows one pixel taken out and cut. This organic EL display device includes a
ガラス基板1の主表面には複数のTFTが設けられている。図2では複数のTFTのうち1つのみを代表的に表示している。TFTは、ポリシリコン膜7、ゲート絶縁膜5、ゲート電極6、ソース電極11およびドレイン電極12を含む。ポリシリコン膜7はチャネル領域7aを中央に有し、両端にソース領域7b、ドレイン領域7cをそれぞれ有する。ゲート絶縁膜5はポリシリコン膜7の上側を覆うように設けられている。ゲート絶縁膜5の上側にゲート電極6が配置されている。ゲート電極6の上側を覆うように第1層間絶縁膜8が設けられている。第1層間絶縁膜8の上側にソース電極11、ドレイン電極12が配置されている。ソース電極11、ドレイン電極12は第1層間絶縁膜8を貫通してソース領域7b、ドレイン領域7cにそれぞれ電気的に接続している。ソース電極11、ドレイン電極12の上側を覆うように第2層間絶縁膜13が設けられている。
A plurality of TFTs are provided on the main surface of the
第2層間絶縁膜13の上側には、上述の複数のTFTの上側を覆うように有機樹脂からなる平坦化膜15が設けられている。平坦化膜15の上側には複数のアノード電極16が設けられ、接続孔14を通じてTFTの各々に電気的に接続されている。図2では複数のアノード電極16のうち1つのみを代表的に表示している。分離膜17は有機樹脂からなり、複数のアノード電極16を個別に絶縁隔離するように形成されている。有機EL層18はアノード電極16に電気的に接続するようにアノード電極16の上側に配置されている。有機EL層18は、下から順にホール輸送層18a、発光層18b、電子輸送層18cの3層の積層構造となっている。カソード電極19は、有機EL層18に電気的に接続するように有機EL層18の上側に配置されている。アノード電極16はガラス基板1に近い側から順に、下部透明導電膜16a、反射金属膜16b、上部透明導電膜16cの3層を含む。反射金属膜16bは上面、下面および側面のすべてが透明導電膜で被覆されている。
On the upper side of the second
(作用・効果)
本実施の形態における有機EL表示装置は、反射金属膜16bの上面、下面、側面のすべてが透明導電膜により被覆され、その結果、金属膜と有機樹脂からなる膜とが直接接触する箇所がない構成となっている。したがって、長期駆動による発熱や炎天下などの高温使用環境による有機EL表示装置内部での水分とガスの発生を低減することができる。これにより、本実施の形態における有機EL表示装置は、高信頼性、長寿命の有機EL表示装置とすることができる。
(Action / Effect)
In the organic EL display device according to the present embodiment, the upper surface, the lower surface, and the side surface of the
さらに、上部透明導電膜16cと下部透明導電膜16aとが反射金属膜16bを介さずに直接電気的に接続されるため、透明導電膜に対する接触抵抗が高いAlなどの材料を反射金属膜16bに用いた場合でも、アノード電極16の抵抗を減らすことができ、発光効率が高い有機EL表示装置とすることができる。このように本実施の形態では、Alなどの材料を反射金属膜16bに用いることも問題なく行なえるので、反射金属膜16bはアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなることが好ましい。反射金属膜16bの光反射率を高くすることができるからである。
Further, since the upper transparent
あるいは、反射金属膜16bは銀または銀を主成分とする合金からなることが好ましい。このような構成にすれば、反射金属膜16bの電気抵抗の低くすることができるからである。
Alternatively, the
下部透明導電膜16aおよび上部透明導電膜16cは、IZO(Indium Zinc Oxide)、ITO(Indium Tin Oxide)、ZnOからなる群から選択されたいずれかの材料からなることが好ましい。容易に透明な導電膜を形成することができるからである。
The lower transparent
また、上部透明導電膜16cと下部透明導電膜16aとが反射金属膜16bを介さずに直接電気的に接続されるため、反射金属膜16bは電気的接続に寄与しないものであってもよい。したがって、電気的接続のために反射金属膜16bに従来添加していた添加物、混合物の比率を低減することができ、その結果、反射金属膜16bの反射率が向上して光の取出し効率が向上する。
Moreover, since the upper transparent
また、本実施の形態では、下部透明導電膜16aが上部透明導電膜16cより厚いことが好ましい。これは光学設計の観点からいえることである。このようにして上部透明導電膜16bの膜厚を薄く最適化すれば、光の取出し効率が向上する。下部透明導電膜によって導通は十分に図られるので、アノード電極16の抵抗増大や断線による発光不良のない有機EL表示装置とすることができる。
In the present embodiment, the lower transparent
なお、図3に示すように、反射金属膜16bの外周側面はテーパ状となっていることが好ましい。反射金属膜16bの外周側面がテーパ状となっていれば、上部透明導電膜16cの被覆性が向上するからである。そのため、反射金属膜16bと透明導電膜との接触抵抗が高くなるAl系金属などを反射金属膜16bの材料として用いた場合や、反射金属膜16bの膜厚が上部透明導電膜16cの膜厚に比べて著しく厚い場合においてもアノード電極16の抵抗を減らすことができ、発光効率が高い有機EL表示装置とすることができる。
In addition, as shown in FIG. 3, it is preferable that the outer peripheral side surface of the
(実施の形態2)
(製造方法)
図4〜図8、図2を参照して、本発明に基づく実施の形態2における有機EL表示装置の製造方法について説明する。
(Embodiment 2)
(Production method)
A method for manufacturing an organic EL display device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態における有機EL表示装置の製造方法は、基板の主表面に複数の薄膜トランジスタを形成する工程と、前記複数の薄膜トランジスタの上側を覆うように有機樹脂で平坦化膜を形成する工程と、前記平坦化膜の上側に、前記基板に近い側から順に、下部透明導電膜、反射金属膜、上部透明導電膜の3層をそれぞれ含む複数のアノード電極を、前記複数の薄膜トランジスタの各々に個別に電気的に接続するように形成する工程と、前記複数のアノード電極を個別に絶縁隔離しつつ、前記複数のアノード電極の一部を開口部を通じて露出させるように、有機樹脂で分離膜を形成する工程と、前記開口部内において前記アノード電極に電気的に接続するように前記アノード電極の上側に有機EL層を形成する工程と、前記有機EL層に電気的に接続するように前記有機EL層の上側にカソード電極を形成する工程とを含む。前記複数のアノード電極を形成する工程では、前記反射金属膜は上面、下面、側面のすべてが透明導電膜で被覆されるように形成される。 The manufacturing method of the organic EL display device in the present embodiment includes a step of forming a plurality of thin film transistors on the main surface of the substrate, a step of forming a planarizing film with an organic resin so as to cover the upper side of the plurality of thin film transistors, A plurality of anode electrodes each including three layers of a lower transparent conductive film, a reflective metal film, and an upper transparent conductive film are provided on each of the plurality of thin film transistors, in order from the side closer to the substrate, on the flattening film. Forming a separation membrane with an organic resin so as to expose a part of the plurality of anode electrodes through the opening while individually isolating and isolating the plurality of anode electrodes; Forming an organic EL layer on the upper side of the anode electrode so as to be electrically connected to the anode electrode in the opening; and The upper side of the organic EL layer to connect and forming a cathode electrode. In the step of forming the plurality of anode electrodes, the reflective metal film is formed so that the upper surface, the lower surface, and the side surface are all covered with the transparent conductive film.
以下、本実施の形態における有機EL表示装置の製造方法を各工程別に図面を参照しながら示す。図4に示すように、まず、基板の主表面に複数の薄膜トランジスタ(TFT)を形成する。ここでいう「基板」とは、ガラス基板1に窒化珪素膜2、酸化珪素膜3を合わせたものである。図4では1つの画素に相当する領域の断面図となっているので1つのTFTしか表示されていないが、実際には表示領域全域にわたって多数のTFTが形成される。TFTの形成は公知技術を用いて行なうことができる。
Hereinafter, a method for manufacturing an organic EL display device according to the present embodiment will be described for each process with reference to the drawings. As shown in FIG. 4, first, a plurality of thin film transistors (TFTs) are formed on the main surface of the substrate. Here, the “substrate” refers to a
次に、図5に示すように第2層間絶縁膜13を形成する。第2層間絶縁膜13は窒化珪素膜であり、CVD法で成膜することができる。写真製版技術およびエッチング技術を用いて第2層間絶縁膜13を貫通するように接続孔14の下部を形成する。さらに図5に示すように、複数のTFTの上側を覆うように有機樹脂で平坦化膜15を形成する。平坦化膜15は感光性を有したアクリル系樹脂によって形成することができる。写真製版技術により平坦化膜15を貫通するように接続孔14の上部を形成する。その後、230℃で焼成を行なう。
Next, as shown in FIG. 5, a second
さらに、図6に示すように、平坦化膜15の上側に、前記基板に近い側から順に、下部透明導電膜16a、反射金属膜16b、上部透明導電膜16cの3層をそれぞれ含む複数のアノード電極16を、前記複数のTFTの各々に個別に電気的に接続するように形成する。下部透明導電膜16aはIZOで厚み200nmになるように、反射金属膜16bはAl合金で厚み50nmになるように、それぞれスパッタ法によって連続して成膜する。このスパッタ法によって当初は広い範囲に形成される反射金属膜16bの上に、写真製版技術を用いて、下部透明導電膜16aに比べて小さな面積のみを覆うように島状のレジスト膜を形成する。このレジスト膜をマスクとしてエッチング技術を用いて反射金属膜16bをエッチングし、図6に示すように所望の領域にのみ残るようにする。このエッチングの際には、エッチング液を適当に選択することにより反射金属膜16bのエッジ、すなわち外周側面をテーパ状とすることができる。たとえば反射金属膜16bがアルミニウムからなる場合、酢酸の比率を高くしたエッチング液を用いると、外周側面をテーパ状とすることができる。その後、レジスト膜を除去する。さらにその後にUV処理やオゾン水による洗浄処理を実施する。上部透明導電膜16cはIZOで厚み20nmになるようにスパッタ法によって成膜する。上部透明導電膜16cを成膜することによって反射金属膜16bの全体が上部透明導電膜16cによって覆われる。その後、写真製版技術を用いて、反射金属膜16bより広い領域にわたるアノード電極16用のレジストパターンを形成する。エッチング技術により、上部透明導電膜16cおよび下部透明導電膜16aを同時にエッチングし、レジストパターンを除去する。このようにして、反射金属膜16bがIZOからなる透明導電膜によって完全に包み込まれ、なおかつ、全体として所望形状となったアノード電極16を得る。アノード電極16は接続孔14を通じてTFTに電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 6, a plurality of anodes each including three layers of a lower transparent
さらに、図7に示すように、前記複数のアノード電極16を個別に絶縁隔離しつつ、前記複数のアノード電極16の一部を開口部を通じて露出させるように、有機樹脂で分離膜17を形成する。分離膜17は感光性を有したポリイミド樹脂によって形成することができる。写真製版技術を用いて形成し、230℃で焼成する。分離膜17は、この後の工程において真空蒸着法で有機EL層18を形成する際に用いるメタルマスクと有機EL層18が形成されるべき場所であるアノード電極16の表面とが互いに接触しないようにするためのリブ材の役割も果たす。アノード電極16表面の清浄度を高めるために、UV処理やキレート、オゾン水などによる洗浄処理を行なう。
Further, as shown in FIG. 7, a
次に、図8に示すように、前記開口部内においてアノード電極16に電気的に接続するようにアノード電極16の上側に有機EL層18を形成する。この有機EL層18の成膜は、真空加熱脱水処理の後、真空雰囲気を維持したままの状態で行なう。有機EL層18は、ホール輸送層18a、発光層18bおよび電子輸送層18cを含む有機材料の層であり、電圧を印加することにより発光する性質を有する。
Next, as shown in FIG. 8, an
さらに、有機EL層18に電気的に接続するように有機EL層18の上側にカソード電極19を形成する。このカソード電極19の形成は真空雰囲気を維持したまま行なう。こうして、図2に示す構造の有機EL表示装置を得ることができる。さらに、この有機EL表示装置の上面を保護するために、上側にカバーガラスを被せるか保護層を形成することが好ましい。
Further, a
(作用・効果)
本実施の形態における有機EL表示装置の製造方法によれば、実施の形態1で説明した有機EL表示装置を得ることができる。すなわち、反射金属膜16bの上面、下面、側面のすべてが透明導電膜により被覆され、金属膜と有機樹脂からなる膜とが直接接触する箇所がないように有機EL表示装置を製造することができる。したがって、長期駆動による発熱や炎天下などの高温使用環境による内部での水分とガスの発生を低減した有機EL表示装置を製造することができる。
(Action / Effect)
According to the method for manufacturing an organic EL display device in the present embodiment, the organic EL display device described in the first embodiment can be obtained. That is, the organic EL display device can be manufactured so that the upper surface, the lower surface, and the side surface of the
なお、実施の形態1で図3に示した構造の有機EL表示装置を得るためには、図6に示すようにアノード電極16を形成する工程において、図9に示すように、反射金属膜16bの外周側面がテーパ状となるように形成すればよい。反射金属膜16bをこのように形成すれば上部透明導電膜16cもテーパ状となる。このような工程を含ませれば、実施の形態1で図3に示した構造の有機EL表示装置を得ることができる。
In order to obtain the organic EL display device having the structure shown in FIG. 3 in the first embodiment, in the step of forming the
なお、実施の形態1,2では、アクティブマトリックス型の有機EL表示装置のスイッチ素子としてトップゲート型シングルゲートTFTを採用した例について説明したが、スイッチ素子は、スイッチ機能を有する素子であれば他のものであってもよく、たとえばボトムゲート型TFTや薄膜ダイオード、有機トランジスタであってもよい。また、本発明の適用対象となる有機EL表示装置はアクティブマトリックス型に限るものではなく、スイッチ素子を持たないパッシブマトリックス型の有機EL表示装置であってもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the top gate type single gate TFT is employed as the switch element of the active matrix organic EL display device has been described. However, the switch element may be any element having a switch function. For example, a bottom gate TFT, a thin film diode, or an organic transistor may be used. The organic EL display device to which the present invention is applied is not limited to the active matrix type, and may be a passive matrix type organic EL display device having no switching elements.
実施の形態1,2で例示した有機EL表示装置は、トップエミッション型であったが、ボトムエミッション型であってもよい。 The organic EL display device exemplified in the first and second embodiments is a top emission type, but may be a bottom emission type.
実施の形態1,2では、透明導電膜にIZOを用いたが、ITO、ZnOなどの透明導電膜を用いてもよく、電気的接続が可能であれば上部透明導電膜16cと下部透明導電膜16aとで材質が異なってもよい。また、上部透明導電膜16cの膜厚は有機EL層の構成や透明導電膜自体の屈折率、吸収係数から決定されるべきであるため、実施の形態1,2で示したものと異なってもよい。さらに、下部透明導電膜16aは、被覆性と電気抵抗を考慮して決定されるべきであるため、実施の形態1,2で示したものと異なってもよい。
In the first and second embodiments, IZO is used for the transparent conductive film. However, a transparent conductive film such as ITO or ZnO may be used. If electrical connection is possible, the upper transparent
実施の形態1,2では、有機EL層18をホール輸送層18a、発光層18b、電子輸送層18cの3層の積層構造として説明したが、有機EL層18は、発光層18bの単層であってもよく、発光層18bを含む多層膜であってもよい。
In the first and second embodiments, the
実施の形態1,2では、平坦化膜15にはアクリル系樹脂を、分離膜17にはポリイミド系樹脂を用いた例について説明したが、平坦化膜15と分離膜17とが同じ材料であってもよく、たとえばアクリル系樹脂やポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂などのうちのいずれか1種類の材料で統一してもよい。
In the first and second embodiments, an example in which an acrylic resin is used for the
有機EL素子の封止は、不活性ガスと封止材との組合せ(図示せず)によって行なうことができるが、たとえば窒化珪素膜や有機樹脂などの積層構造で行なってもよい。 The organic EL element can be sealed by a combination (not shown) of an inert gas and a sealing material, but may be a laminated structure such as a silicon nitride film or an organic resin.
本発明は有機EL表示装置に関するものであるが、金属膜と有機樹脂が接触する構造を備える表示装置、半導体装置にも適用可能である。他の種類の表示装置としては、たとえば、半透過型、反射型の液晶表示装置にも応用が可能である。液晶表示装置の場合、本発明を適用することで液晶への水分混入が低減されるので、液晶の保持容量の変動が抑えられ、焼付きがきわめて少ない液晶表示装置とすることができる。 The present invention relates to an organic EL display device, but is also applicable to a display device and a semiconductor device having a structure in which a metal film and an organic resin are in contact with each other. Other types of display devices can be applied to, for example, transflective and reflective liquid crystal display devices. In the case of a liquid crystal display device, application of the present invention reduces moisture mixing into the liquid crystal, so that variation in the storage capacity of the liquid crystal can be suppressed, and a liquid crystal display device with extremely low image sticking can be obtained.
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ガラス基板、2 窒化珪素膜、3 酸化珪素膜、5 ゲート絶縁膜、6 ゲート電極、7 ポリシリコン膜、7a チャネル領域、7b ソース領域、7c ドレイン領域、8 第1層間絶縁膜、11 ソース電極、12 ドレイン電極、13 第2層間絶縁膜、14 接続孔、15 平坦化膜、16 アノード電極、16a 下部透明導電膜、16b 反射金属膜、16c 上部透明導電膜、17 分離膜、18 有機EL層、18a ホール輸送層、18b 発光層、18c 電子輸送層、19 カソード電極。 1 glass substrate, 2 silicon nitride film, 3 silicon oxide film, 5 gate insulating film, 6 gate electrode, 7 polysilicon film, 7a channel region, 7b source region, 7c drain region, 8 first interlayer insulating film, 11 source electrode , 12 Drain electrode, 13 Second interlayer insulating film, 14 Connection hole, 15 Planarization film, 16 Anode electrode, 16a Lower transparent conductive film, 16b Reflective metal film, 16c Upper transparent conductive film, 17 Separation film, 18 Organic EL layer , 18a hole transport layer, 18b light emitting layer, 18c electron transport layer, 19 cathode electrode.
Claims (6)
前記基板の主表面に形成された複数の薄膜トランジスタと、
前記複数の薄膜トランジスタの上側を覆い、有機樹脂からなる平坦化膜と、
前記平坦化膜の上側に配置され、前記複数の薄膜トランジスタの各々に電気的に接続された複数のアノード電極と、
前記複数のアノード電極を個別に絶縁隔離するように形成され、有機樹脂からなる分離膜と、
前記アノード電極に電気的に接続するように前記アノード電極の上側に配置された有機EL層と、
前記有機EL層に電気的に接続するように前記有機EL層の上側に配置されたカソード電極とを備え、
前記アノード電極は前記基板に近い側から順に、下部透明導電膜、反射金属膜、上部透明導電膜の3層を含み、
前記反射金属膜は上面、下面および側面のすべてが透明導電膜で被覆されており、前記下部透明導電膜と前記上部透明導電膜とは前記反射金属膜より外側に延在した部位で互いに接して積層されており、前記分離膜と前記反射金属膜とは互いに接触していない、有機EL表示装置。 A substrate,
A plurality of thin film transistors formed on the main surface of the substrate;
Covering the upper side of the plurality of thin film transistors, and a planarizing film made of an organic resin;
A plurality of anode electrodes disposed on the planarization film and electrically connected to each of the plurality of thin film transistors;
A plurality of anode electrodes, each of which is formed so as to be insulated and isolated, and a separation membrane made of an organic resin;
An organic EL layer disposed on the anode electrode so as to be electrically connected to the anode electrode;
A cathode electrode disposed on the organic EL layer so as to be electrically connected to the organic EL layer;
The anode electrode includes three layers of a lower transparent conductive film, a reflective metal film, and an upper transparent conductive film in order from the side close to the substrate,
The reflective metal film top surface, all of the lower surface and side surfaces are coated with a transparent conductive film, the previous SL lower transparent conductive film and the upper transparent conductive film in contact with each other at the site extending outward from the reflective metal layer An organic EL display device in which the separation film and the reflective metal film are not in contact with each other .
前記複数の薄膜トランジスタの上側を覆うように有機樹脂で平坦化膜を形成する工程と、
前記平坦化膜の上側に、前記基板に近い側から順に、下部透明導電膜、反射金属膜、上部透明導電膜の3層をそれぞれ含む複数のアノード電極を、前記複数の薄膜トランジスタの各々に個別に電気的に接続するように形成する工程と、
前記複数のアノード電極を個別に絶縁隔離しつつ、前記複数のアノード電極の一部を開口部を通じて露出させるように、有機樹脂で分離膜を形成する工程と、
前記開口部内において前記アノード電極に電気的に接続するように前記アノード電極の上側に有機EL層を形成する工程と、
前記有機EL層に電気的に接続するように前記有機EL層の上側にカソード電極を形成する工程とを含み、
前記複数のアノード電極を形成する工程では、前記反射金属膜は上面、下面、側面のすべてが透明導電膜で被覆されるように形成され、前記下部透明導電膜と前記上部透明導電膜とは前記反射金属膜より外側に延在した部位で互いに接して積層するように形成され、前記分離膜と前記反射金属膜とは互いに接触しない、有機EL表示装置の製造方法。 Forming a plurality of thin film transistors on the main surface of the substrate;
Forming a planarization film with an organic resin so as to cover the upper side of the plurality of thin film transistors;
A plurality of anode electrodes each including three layers of a lower transparent conductive film, a reflective metal film, and an upper transparent conductive film are provided on each of the plurality of thin film transistors, in order from the side closer to the substrate, on the flattening film. Forming to be electrically connected;
Forming a separation membrane with an organic resin so as to expose a part of the plurality of anode electrodes through the opening while individually isolating and isolating the plurality of anode electrodes;
Forming an organic EL layer above the anode electrode so as to be electrically connected to the anode electrode in the opening;
Forming a cathode electrode on the upper side of the organic EL layer so as to be electrically connected to the organic EL layer,
In the step of forming the plurality of anode electrodes, the reflective metal film is formed such that the upper surface, the lower surface, and the side surface are all covered with a transparent conductive film, and the lower transparent conductive film and the upper transparent conductive film are A method for manufacturing an organic EL display device , wherein the separation film and the reflective metal film are not in contact with each other, and are formed so as to be stacked in contact with each other at a portion extending outward from the reflective metal film .
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