CN101800240A - 有机电致发光装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有机电致发光装置及电子设备，可以防止因从平坦化层产生的气体导致显示质量降低。有机电致发光装置(1A)在基板上具备在具有透光性的像素电极(13)与具有透光性的阴极(18)之间夹持发光层(17)的多个有机EL元件(30)、和隔着像素电极(13)被配置在发光层(17)的相反侧的光反射层(11)，还具备设置在基板与光反射层(11)之间的由有机物构成的平坦化层(10)、和覆盖光反射层(11)及平坦化层地设置在像素电极(13)与光反射层(11)之间的层间绝缘膜(12)，在层间绝缘膜(12)中俯视下不与像素电极(13)重叠的位置，形成有贯通层间绝缘膜(12)且到达平坦化层的贯通孔(12b)。

Description

有机电致发光装置、电子设备

技术领域

本发明涉及有机电致发光装置、电子设备。

背景技术

以往，公知有在基板上具备多个有机EL(电致发光)元件的有机EL装置。有机EL元件具备：对形成在基板上的TFT(薄膜晶体管)、布线等进行覆盖的平坦化层、形成在该平坦化层上的电极(阳极)、具有划分该电极的开口部的隔壁、在该隔壁的开口部内形成的功能层、和覆盖该功能层而形成的电极(阴极)。

由于对耗电量少且轻量化的平面显示装置的需求不断增高，所以有机EL装置的研究开发在活跃进行，提出了各种制造方法、表示特性被改进的各种装置构成(参照专利文献1、2)。

例如，以往的有机EL装置由于从发光层取出的光的光谱的峰值宽度大，发光辉度也小，所以在用于显示装置的情况下，存在不能得到足够的色再现性的问题。因此，提出了下述的结构：具备形成在基板与阳极之间的光反射层、和在发光层的射出侧形成的具有半透过反射性的阴极，并在光反射层与阴极之间设置使从发光层射出的光发生共振的光共振结构(参照专利文献3)。由于光反射层多由金属材料形成，所以，防止阳极与光反射层的短路而隔着绝缘层形成。

在具有这样的构成的有机EL装置中，由于共振波长的光在被选择性放大的基础上，向观察侧射出，所以，可以将光谱的峰值宽度窄、强度也高的光用于显示，能够使显示装置的色再现性提高。

专利文献1：日本专利第3328297号说明书

专利文献2：日本专利特开2003-123988号公报

专利文献3：日本专利特开2008-282602号公报

不过，有机EL元件所具有的平坦化层通常在将树脂材料、树脂材料的前体溶解于溶剂并涂布之后，使用光刻法而形成。因此，平坦化层上有时残留有形成时的溶剂。而且，平坦化层被暴露于形成平坦化层以外的层时所使用的抗蚀剥离液等处理液中。因此，这些处理液有时会浸渍于平坦化层中。

如此残留在平坦化层内的溶剂、处理液，会因有机EL装置的驱动热、使用环境的环境温度的变化而气化。这样的气化在平坦化层上形成了高气密性的层、例如由无机材料等形成的阳极、绝缘膜等之后也会发生。当在由这样的高气密性的层覆盖的平坦化层内发生了气化时，由于所产生的气体没有释放途径，所以随着体积膨胀，会成为引起阳极、绝缘膜等破损的原因。

如果阳极发生破损，则由于在破损部位没有电流流过，所以形成为暗点(dark spot)，成为显示质量降低的原因。而且，如果所产生的气体被从破损部位排出，使发光层等功能层劣化，则不仅产生暗点，而且暗点会以破损部分为中心生长，导致非发光部分向周围扩展，因此，制品寿命显著缩短。

发明内容

本发明鉴于这样的情况提出，其目的在于，提供一种可以防止因从平坦化层产生的气体导致显示质量降低的有机EL装置。而且，其目的还在于，提供使用了这样的有机EL装置的电子设备。

为了解决上述课题，本发明的有机电致发光装置在基板上具备在具有透光性的第一电极与具有透光性的第二电极之间夹持发光层的多个发光元件、和隔着上述第一电极被配置在上述发光层的相反侧的光反射层，还具备：设置在上述基板与上述光反射层之间的由有机物构成的第一绝缘膜；和覆盖上述光反射层及上述第一绝缘膜，被设置在上述第一电极与上述光反射层之间的第二绝缘膜；在上述第二绝缘膜中俯视不与上述第一电极重叠的位置，形成有贯通上述第二绝缘膜而到达上述第一绝缘膜的第一贯通孔。

根据该构成，即便当形成第二绝缘膜时在第一绝缘膜中产生气体，所产生的气体也会通过第一贯通孔向第一绝缘膜的外部排出。因此，可以抑制因在第一绝缘膜中产生的气体的蓄积而引起暗点的发生，能够提供防止了显示质量降低的有机EL装置。

在本发明中，优选在上述第二绝缘膜上，具有按照相互划分上述多个发光元件的方式配置并由有机物构成的隔壁，上述隔壁与上述第一贯通孔俯视下重叠，并借助上述第一贯通孔与上述第一绝缘膜相接。

根据该构成，由于可以使从第一贯通孔释放出的气体借助以有机材料为形成材料的隔壁向外部释放，所以即便在形成了第二绝缘膜之后的制造工序中，气体也能够从第一贯通孔排出。例如，当在形成了第二绝缘膜之后的制造工序中具有加热基板的工序时，由于第一绝缘膜的温度升高而促进气化，气体经由隔壁被释放，所以，可以抑制气体在第一绝缘膜内的蓄积。

在本发明中，优选上述隔壁设置有贯通上述隔壁、与上述第一贯通孔连接的第二贯通孔。

根据该构成，与渗透隔壁而释放相比，可以高效地将在第一绝缘膜中产生的气体向隔壁的外部排出。

在本发明中，优选上述第一贯通孔沿着上述隔壁的至少一部分延伸形成为带状。

根据该构成，可以增加第一贯通孔的开口面积，能够更有效地将在第一绝缘膜中生成的气体排出。

在本发明中，具备上述的有机电致发光装置。

通过该构成，可以提供可靠性出色的电子设备。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的有机EL装置的剖面图。

图2是表示本发明的第一实施方式涉及的贯通孔的开口的配置的示意俯视图。

图3是对本发明的第一实施方式涉及的有机EL装置的制造工序进行说明的剖面图。

图4是对本发明的第一实施方式涉及的有机EL装置的制造工序进行说明的剖面图。

图5是表示本发明的第二实施方式涉及的有机EL装置的概略构成的剖面图。

图6是表示本发明涉及的电子设备的一例的立体图。

符号说明：1A、1B-有机EL装置(有机电致发光装置)，2-基板，10-平坦化层(第一绝缘膜)，11-光反射层，12-层间绝缘膜(第二绝缘膜)，12b-贯通孔(第一贯通孔)，13-像素电极(第一电极)，14-隔壁，14b-贯通孔(第二贯通孔)，17-发光层，18-阴极(第二电极)，30-有机EL元件(发光元件)，1300-移动电话(电子设备)。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面，一边参照图1～图4，一边对本发明的第一实施方式涉及的有机EL装置进行说明。其中，在以下所有的附图中，为了使各层、各部件成为在附图上可以识别程度的大小而容易观看附图，适当变更各构成要素的膜厚、尺寸的比率等。

(有机EL装置)

首先，使用图1、2，对本实施方式的有机EL装置1A进行说明。图1是表示本实施方式的有机EL装置1A的概略构成的剖面图。如图所示，本实施方式的有机EL装置1A是将形成在基板2上的多个有机EL元件(发光元件)30的功能层15所射出的光，从与形成有有机EL元件30的基板2相反侧的密封基板20取出的顶发射方式的有机EL装置。

基板2例如由玻璃等形成，在基板2上例如由SiO₂(硅氧化物)等形成有绝缘膜3。在绝缘膜3上，对应于各个有机EL元件30而设置有驱动用TFT(薄膜晶体管)4。驱动用TFT4具备：形成在绝缘膜3上的半导体层5、和隔着栅极绝缘膜(省略图示)与半导体层5的沟道区域对置配置的栅电极6。而且，覆盖栅极绝缘膜及栅电极6地形成有绝缘膜7。在绝缘膜7上形成有源电极8及漏电极9，分别借助接触孔7a、7b与半导体层5的源极区域及漏极区域连接。源电极8与形成在绝缘膜7上的电源线103连接。

按照覆盖这些驱动用TFT4及电源线103的方式，形成有使因这些构成所致的表面的凹凸缓和的平坦化层(第一绝缘膜)10。平坦化层10例如由丙烯酸系、聚酰亚胺系等具有耐热性及绝缘性的树脂材料(有机物)形成。在平坦化层10中设置有贯通平坦化层10到达漏电极9的接触孔10a。

在平坦化层10上设置有多个(在图中为两个)光反射层11。光反射层11由具有光反射性的金属材料形成。作为具有光反射性的导电性材料，可使用Al(铝)、Ag(银)、或以这些为主成分的合金等，例如优先使用Al和Nd(钕)的合金。

在光反射层11上，覆盖光反射层11和平坦化层10地形成有层间绝缘膜(第二绝缘膜)12。层间绝缘膜12例如由SiN、SiO₂等具有绝缘性的无机材料形成。在层间绝缘膜12中设置有与接触孔10a连通的接触孔12a。而且，在本实施方式的层间绝缘膜12中，形成有贯通层间绝缘膜12到达平坦化层10的贯通孔(第一贯通孔)12b。对于贯通孔12b将在后面详述。

在层间绝缘膜12上，形成有俯视与光反射层11重叠且作为有机EL元件30的阳极的像素电极(第一电极)13。作为像素电极13的形成材料，优选使用功函数为5eV以上的空穴注入效果高的透明导电性材料。这样的空穴注入效果高的材料，例如可以举出ITO(Indium Thin Oxide：铟锡氧化物)等金属氧化物。像素电极13借助接触孔10a及接触孔12a与漏电极9连接，覆盖在接触孔10a、12a内露出的平坦化层10的表面。

而且，在层间绝缘膜12上且俯视与光反射层11重叠的区域，配置有以像素电极13作为构成的一部分的有机EL元件30，在邻接的有机EL元件30之间及有机EL元件30与基板2的端部之间形成有隔壁14。隔壁14与平坦化层10同样由绝缘性的树脂材料形成，由于形成方法使用光刻，所以材料可使用例如感光性的丙烯酸树脂、环状烯烃树脂等有机物。隔壁14被设置成与贯通孔12b重叠，借助贯通孔12b与平坦化层10相接。

有机EL元件30构成为由像素电极13和阴极18夹持功能层15。设置在像素电极13上的功能层15具备：形成在像素电极13侧的空穴注入/输送层16、和层叠形成在其上的发光层17。

空穴注入/输送层16例如通过使3、4-聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)的分散液等液相材料干燥而形成。除此之外，还可以使用以往公知的空穴注入/输送性材料。

发光层17由可以发出荧光或磷光的公知发光材料形成。特别是在进行全色显示的情况下，可使用与发出红色、绿色、蓝色的各波长区域对应的光的材料。

作为发光层17的形成材料，例如优选使用(聚)芴衍生物(PF)、(聚)苯基乙炔衍生物(PPV)、聚亚苯基衍生物(PP)、聚对亚苯基衍生物(PPP)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚噻吩衍生物、聚甲基苯基硅烷(PMPS)等聚硅烷系等。而且，在这些高分子材料中，还可以掺杂二萘嵌苯系色素、香豆素系色素、若丹明系色素等高分子系材料、红荧烯、紫苏烯、9、10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹吖啶酮等低分子材料而使用。并且，也可以使用Ir(ppy)₃等磷光材料。

在功能层15上，覆盖功能层15及隔壁14的表面地设置有作为有机EL元件30的阴极的阴极(第二电极)18。阴极18作为使到达表面的光的一部分透过，将其余的光反射的半透过反射层发挥功能。具体而言，由通过真空蒸镀法形成的厚5nm左右的LiF(氟化锂)、和在其上通过共蒸镀法形成的厚10nm左右的MgAg构成的层叠膜，形成所述阴极。另外，作为阴极18的材料，除了上述材料以外，还可以使用Ca、Ba等具有电子注入性的导电材料。

虽然通过将这些导电材料形成得足够薄来发挥透明性，但实际上仍具有某种程度反射的半透过反射性。因此，所形成的阴极18作为半透过反射层发挥功能。从而，在作为半透过反射层的阴极18、与配设在像素电极13的下面侧的光反射层11之间，形成光共振器构造。

即，由功能层15的发光层17发出的光，在光反射层11与具有半透过反射性的阴极18之间反复反射而共振。于是，在只有该共振结构中的共振波长的成分被选择性放大的基础上，透过阴极18向外侧(观测者侧)射出。因此，通过这样的构成，可以射出光谱的峰值宽度窄、强度也高的光。

在阴极18上，借助具有透光性的接着层19贴附有例如由玻璃、石英等透明材料形成的密封基板20。在本实施方式中，作为阴极18，使用具有半透过反射性的电极，在其与光反射层11之间，形成了光共振器结构，但作为阴极18，也可以使用具有透光性的电极、不形成光共振结构。

(层间绝缘膜的贯通孔)

由于有机EL装置1A所具备的平坦化层10，通常使用有机材料通过湿法(wet process)形成，所以会浸渗少量在形成平坦化层10的工序中使用的溶剂、显影液。而且，还经常与在平坦化层10的上层的形成工序中使用的抗蚀液、显影液等溶剂接触。这些溶剂容易溶胀。

平坦化层10中含有的这样的溶剂，因装置的使用而产生的驱动热、使用环境的温度，会在平坦化层10内气化而体积增加。如此产生的气体会成为像素电极破损、功能层劣化的原因，在本实施方式的有机EL装置1A中，借助设置于层间绝缘膜12的贯通孔12b来释放气体，由此抑制这样的破损。

图2是设置于层间绝缘膜12的贯通孔12b的概略俯视图。贯通孔12b可以在层间绝缘膜中仅设置1个，也可以如图2(a)所示，其开口俯视下分散在像素电极13的周围，或者，可以如图2(b)所示，在像素电极13的周围连续地形成为槽状。另外，也可以如图2(c)所示，沿着隔壁的一部分在像素电极13的周围以栅格状连续形成槽状的贯通孔12b。

通过将贯通孔12b设置在像素电极13的附近，可积极地释放出在像素电极13附近的平坦化层10内产生的气体，成为能够防止像素电极破损的构成。而且，贯通孔12b由于开口面积越大越能有效释放气体，所以优选。

本实施方式的有机EL装置1A成为如上所述的构成。

(有机EL装置的制造方法)

接着，说明有机EL装置1A的制造方法，并对本实施方式的作用进行说明。图3、4是表示本实施方式的有机EL装置1A的制造工序的工序图。

首先，如图3(a)所示，在形成有驱动用TFT4、栅电极6、源电极8、漏电极9、电源线103等各构成的基板2上，形成平坦化层10。这里，例如通过使用旋涂法来涂布光固化性树脂的前体溶液并使其干燥，对得到的前体的膜进行曝光及显影处理(光刻法)，由此形成设置有接触孔10a的平坦化层10。

接着，如图3(b)所示，使用掩模蒸镀法等形成法在平坦化层10上形成光反射层11，进而，覆盖光反射层11地形成层间绝缘膜12。层间绝缘膜12例如通过在全面成膜SiN膜之后，利用湿式蚀刻形成接触孔12a、贯通孔12b而得到。

接着，如图3(c)所示，在层间绝缘膜12上形成像素电极13，借助接触孔10a、12a与漏电极9连接。

接下来，如图4(a)所示，覆盖平坦化层10、像素电极13及层间绝缘膜12地形成有机材料层，利用光刻法对有机材料层形成开口部14a而形成隔壁14。在形成隔壁14之后，将整体加热至例如200℃左右的温度，进行退火处理。

接着，如图4(b)所示，使用通常公知的方法来设置功能层15、阴极18，形成有机EL元件30，进而借助接着层19贴附密封基板20，由此可制造本实施方式的有机EL装置1A。

有机EL装置1A通过上述制造工序中的蒸镀、等离子体处理、退火处理等，平坦化层10被加热至各处理温度，使得浸渗在平坦化层10内的溶剂发生气化。产生的气体借助设置于层间绝缘膜12、直至形成隔壁14为止的贯通孔12b直接被向平坦化层10的外部排出。而且，由树脂材料形成的隔壁14，其阻气性低。因此，在形成了隔壁14之后，浸透隔壁14内(经由隔壁14)被向平坦化层10的外部排出。由此，可抑制因所产生的气体引起像素电极破损，从而抑制暗点的发生。

本实施方式的有机EL装置1A如上所述那样被制造。

根据如上所述的构成的有机EL装置1A，即便当形成层间绝缘膜12时在平坦化层10中产生气体，由于所产生的气体通过贯通孔12b被向平坦化层10的外部排出，所以可以抑制暗点的发生，能够提供一种防止了显示质量降低的有机EL装置1A。

而且，在本实施方式中，隔壁14俯视下与贯通孔12b重叠，并借助贯通孔12b与平坦化层10相接。因此，由于可以使从贯通孔12b释放的气体经由隔壁14向外部释放，所以，即便在形成了层间绝缘膜12之后的制造工序中，也能够排出来自贯通孔12b的气体。

另外，在本实施方式中，功能层15为高分子发光材料，但也可以使用通常公知的低分子发光材料。

[第二实施方式]

图5是本发明的第二实施方式涉及的有机EL装置1B的说明图。本实施方式的有机EL装置1B与第一实施方式的有机EL装置1A部分相同。不同点在于，在隔壁14中形成有贯通孔14b(第二贯通孔)。因此，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的构成要素附加相同的符号，并省略详细说明。

图5是表示本实施方式的有机EL装置1B的概略剖面图，是与图4(a)对应的剖面图。本实施方式的有机EL装置1B，在隔壁14中形成有贯通隔壁14并通过贯通孔12b到达平坦化层10的贯通孔14b。贯通孔14b在退火工序之前例如通过光刻法等形成。

本实施方式中，在制造工序中形成了隔壁14之后，还可以将平坦化层10中产生气体的杂质通过贯通孔14b向隔壁14的外部排出。即，可以使平坦化层10中的杂质、在平坦化层10内穿生的气体不通过隔壁14而直接向平坦化层10的外部排出。

因此，本实施方式的有机EL装置1B可以将在制造工序中从平坦化层10产生的气体，更确实可靠地向外部排出，能够更可靠地防止因气体的蓄积导致显示质量降低。

其中，在本实施方式中，可以使贯通孔12b和贯通孔14b的直径大致相同，形成为互相连通。

[电子设备]

接着，对本发明的电子设备的实施方式进行说明。图6是表示使用了本发明的有机EL装置的电子设备的一例的立体图。图6所示的移动电话(电子设备)1300具备本发明的有机EL装置作为小尺寸的显示部1301，还具备多个操作按钮1302、受话口1303及送话器口1304而构成。由此，可以提供由本发明的有机EL装置构成的、具备可靠性出色的显示部的移动电话1300。

上述各实施方式的有机EL装置并不限于上述移动电话，还可以适当用作电子书籍、投影仪、个人电脑、数码相机、电视接收机、取景器型或监控直视型录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、台式电子计算 器、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端、具备触板的设备等图像表示机构。通过该构成，可以提供一种具备显示质量高且可靠性出色的显示部的电子设备。

以上，一边参照附图，一边对本发明涉及的优选实施方式例进行了说明，但本发明当然不限于该例。上述例子中示出的各构成部件的诸形状、组合等只是一个例子，可以在不脱离本发明主旨的范围内根据设计要求等进行各种变更。

Claims (5)

1.一种有机电致发光装置，其特征在于，在基板上具备在具有透光性的第一电极与具有透光性的第二电极之间夹持发光层的多个发光元件、和隔着所述第一电极被配置在所述发光层的相反侧的光反射层，

还具备：设置在所述基板与所述光反射层之间的由有机物构成的第一绝缘膜；和

覆盖所述光反射层及所述第一绝缘膜，被设置在所述第一电极与所述光反射层之间的第二绝缘膜；

在所述第二绝缘膜中俯视下不与所述第一电极重叠的位置，形成有贯通所述第二绝缘膜、到达所述第一绝缘膜的第一贯通孔。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，

在所述第二绝缘膜上，具有按照相互划分所述多个发光元件的方式配置并由有机物构成的隔壁，

所述隔壁与所述第一贯通孔俯视下重叠，并借助所述第一贯通孔与所述第一绝缘膜相接。

3.根据权利要求2所述的有机电致发光装置，其特征在于，

所述隔壁设置有贯通所述隔壁与所述第一贯通孔连接的第二贯通孔。

4.根据权利要求2或3所述的有机电致发光装置，其特征在于，

所述第一贯通孔沿着所述隔壁的至少一部分延伸形成为带状。

5.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求1～4中任意一项所述的有机电致发光装置。

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