JP2002324662A - 表示装置及びその作製方法 - Google Patents

表示装置及びその作製方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機発光素子を用いた表示装置において、点
欠陥等の発生を抑えた良好な表示性能を確保し、かつ長
期信頼性を高めることができる構造を提案する。 【解決手段】 画素部１２０に設けられたバンク１０７
の上端、駆動回路部に設けられた絶縁膜１０８の上端で
有機発光素子１０６と封止基板１０１との間隔を制御す
る。有機発光素子と封止基板とに間隙を設けて有機発光
素子の損傷を抑える。かつ、素子基板と封止基板を可能
な限り近接させることができるため、表示装置の側面か
ら浸入する水分を少なく保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光素子を用
いた表示装置及びその作製方法に関し、さらに詳細には
有機発光素子を封止する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、有機発光素子を用いた表示装置が
研究されている。有機発光素子で画素部を構成した表示
装置は自発光型であり、液晶表示装置のようにバックラ
イトなどの光源を必要としない。このため表示装置の軽
量化や薄型化を実現する手段として有望視されており、
携帯電話や個人向け携帯型情報端末（Personal Digital
Assistant : PDA）などに用いることが期待されてい
る。
【０００３】有機発光素子とは、有機化合物層が二つの
電極に挟まれたダイオード構造を有し、一方の電極から
正孔が注入されるとともに、他方の電極から電子が注入
されることにより、有機化合物層の内部で電子と正孔と
が結合して発光をする発光体をいう。有機発光素子とし
て、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Dio
de : OLED）が挙げられる。
【0004】図１２の断面図は、従来の、有機発光素子を用
いたアクティブマトリクス方式の表示装置である。基板
５００、５１１は透光性である。有機発光素子を有する
基板を素子基板という。有機発光素子５１３は画素電極
５０３、有機化合物層５０４、対向電極５０５からな
る。有機発光素子の画素電極は層間絶縁膜５０２の上面
と、層間絶縁膜を貫通し制御回路５０１に達するコンタ
クトホールの側面とに接して形成される。ＴＦＴ（Thin
Film Transistor : 薄膜トランジスタ）からなる制御
回路５０１は、駆動回路の出力に応じて導通、非導通を
切り換えるスイッチング用ＴＦＴと、画素電極５０３に
駆動回路の出力に応じた電圧を印加して、対向電極と画
素電極との間に電流を流す電流制御用ＴＦＴとを有す
る。有機化合物層５０４が発光する光の強度は、画素電
極と対向電極との間に流れる電流の量に依存する。
【０００５】封止基板５１２は素子基板と対向して設け
られ、シール材５０６を用いて貼り合わせられる。画素
電極が光反射性、対向電極が透光性であれば発光する光
は断面図上方向に透光性を有する封止基板を透過して視
認される。ＴＦＴの反対の側から有機発光素子の発光す
る光を取り出すことができるため、画素の開口率に関わ
らず、高輝度、高精細な表示を実現できる。
【０００６】カラー表示をするときは、カラーフィルタ
ーと白色発光ダイオードとを組み合わせることができ
る。この場合、封止基板はカラーフィルターを有し、封
止基板と素子基板とがシール材を用いて貼り合わせられ
る。白色ダイオードがカラーフィルターと接触するよう
に貼り合せる構造もある。封止基板は基板５１１、カラ
ーフィルター、遮光部５０７からなる。カラーフィルタ
ーは、白色発光ダイオードと接触させて形成してもよ
い。カラーフィルターは、第１の分光フィルター５０
８、第２の分光フィルター５０９、第３の分光フィルタ
ー５１０からなる。各々の分光フィルターは、赤色、青
色又は緑色の光のうち、いずれか一色を透過するように
して、加法混色の三原色を用いたカラー表示をする。各
々の分光フィルターの間隙には遮光部５０７を設けて光
を遮断する。この構造は、例えば特開平１２−１７３７
６６号公報に記載されている。
【０００７】このように、有機発光素子を用いた表示装
置において、高輝度化やカラー化などにより高品位な画
質を実現すべく開発が進められている。しかしながら、
有機化合物層は蒸着法により形成するために、ＴＦＴの
配線等に起因する突出部や画素電極の側面へ膜が成長し
ずらい。有機化合物層が突出部などで断線すると、断線
箇所で画素電極と対向電極とが短絡し、有機発光層に電
界が加わらない非発光の画素ができてしまう。
【０００８】そこで、バンク（bank : 土手）と呼ばれ
る構造が提案されている。画素が発光しないことによる
点欠陥を防止するために、ＴＦＴに起因する突出部や画
素電極の周縁部を覆うように絶縁膜を設け、次いで、絶
縁膜の上面や絶縁膜のなだらかな側面に沿って有機化合
物層、対向電極を設ける構成が提案されており、このよ
うな構造は例えば特開平９−１３４７８７号公報に記載
されている。またバンクは、バンクの上端がバンクの下
端に対してせりだしたオーバーハング形状とする構造も
あり、このような構造は例えば特開平８−３１５９８１
号公報、特開平９−１０２３９３号公報に記載されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機発
光素子を用いた表示装置を製造するには、さらに解決し
なければいけない課題がある。
【００１０】例えば、上述した封止基板、有機発光素子
が接触する構成は、封止基板上に硬度の高い異物、傷が
あると、これら異物等により有機発光素子の断線が発生
するおそれがある。すると、有機化合物膜を貫通して対
向電極と画素電極とが短絡し非発光な画素が生じ、歩留
まりの低下につながる。
【００１１】断線の原因になりやすい異物は、封止基板
を洗浄しても除去しきれなかったごみ、カラーフィルタ
ーの製造時に混入してしまったごみなどのうち硬質なも
のである。また、素子基板の製造工程において装置内部
や周囲の環境に存在するごみが有機発光素子上に混入す
ることもある。
【００１２】断線は、素子基板と封止基板との間にある
シール材を硬化して、二枚の基板を貼り合せる時に起こ
りやすい。貼り合わせ時は、基板面に垂直に強い圧力が
加わるため、有機発光素子上に硬質なごみがあると、局
所的に強い力が加わり有機発光素子の断線が発生する。
さらに、貼り合わせ時に、基板面に平行な力が加わった
ときに、突起状の硬質なごみがあるとずり応力によって
有機発光素子が損傷する。そこで、有機発光素子と封止
基板とが接触しないように間隙を空けることで、ごみに
よる断線を防ぐことが考えられる。
【００１３】しかしながら、有機発光素子と封止基板と
の間隔を広げると、表示装置の側面から水分、酸素が浸
入しやすくなる。表示装置の前面、背面は無機材料から
なるガラスや、金属からなる基板で構成されるため、水
蒸気、酸素透過性が低く、水分、酸素が表示装置の前
面、背面から侵入することはほとんどない。ただし表示
装置の側面の、基板に挟まれた部分は、有機樹脂からな
るシール材が設けられている。シール材は透湿度が高い
ため、シール材を通過して封止空間に浸入する水分の量
は無視することができない。このため、基板の厚みを除
く表示装置の側面の厚さはできるだけ小さくする方が良
い。
【００１４】有機発光素子は、水分により陰極が酸化し
たり、有機化合物層と陰極との間で剥離が生じるなどし
てダークスポット（非発光画素）が発生し、表示品質が
著しく低下する。ダークスポットは進行型の欠陥であり
有機発光素子を動作させなくても進行するといわれてい
る。これは、陰極がＡｌＬｉ、ＭｇＡｇなどからなり、
陰極に含有されるアルカリ金属、アルカリ土類金属が水
分に対して高い反応性を持つためである。
【００１５】また、有機発光素子上方に間隙をおいて封
止基板を設けると、有機発光素子と封止基板との間隔を
制御するものがないため、この間隔が表示領域において
不均一になる。すると、有機発光素子が放射する光を封
止基板の側から取り出す表示装置にあっては、干渉によ
る縞状のむらができ、視認性が低下する。
【００１６】つまり、有機発光素子と封止基板とが接触
していると、硬質な突起状の異物によって有機発光素子
の断線が発生し、歩留まりが低下するという問題があ
る。しかしながら、有機発光素子と封止基板とが離れて
いると、側面から浸入する水分が増大し有機発光素子の
劣化が進行しやすくなるといった問題がある。加えて、
封止基板の側から有機発光素子の放射する光を取り出す
構成にあっては、有機発光素子と封止基板とが離れてい
ると、干渉による明暗のむらが生じるという問題があ
る。
【００１７】そこで本発明は、歩留まりを向上でき、有
機発光素子の劣化を防止するような表示装置及びその作
製方法を提供することを課題とする。さらに、封止基板
の側から有機発光素子の発光する光を取り出す構成の表
示装置にあっては、歩留まりが向上するだけでなく、有
機発光素子の劣化を防ぎ、輝度の均一性を高めることが
可能となる構成の表示装置及びその作製方法を提供する
ことを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明では素子基板は、
画素電極、画素電極の端部を覆うバンク、有機化合物
層、対向電極を有する。ここで有機化合物層、対向電極
はバンクの表面のうち側面にのみ沿って設けられ、バン
クの上端には形成されない。封止基板はバンクの上端に
接して設けられる。素子基板と封止基板とは、シール材
で貼り合わせられる。
【００１９】まず、有機発光素子と封止基板とがバンク
によって離れていると、封止基板に硬質なごみがあって
も、このごみが有機発光素子に接触することはなく、有
機発光素子の損傷が抑えられ、歩留まりが向上する。ま
た、貼り合わせ時に素子基板及び封止基板の前面に強い
圧力を加えても、有機発光素子と封止基板との間隔は画
素部において高密度に形成されたバンクで保たれるた
め、封止基板や、封止基板にある突起状の異物が有機発
光素子に接触することはない。
【００２０】かつ、バンクによって有機発光素子と封止
基板との間隔が均一に保たれているので、封止基板の界
面と有機発光素子の界面とで反射し干渉する光は干渉光
の強度が一定になり、表示される画像は輝度の均一性が
高まる。
【００２１】さらに、バンクによって素子基板と対向基
板との間隔を保持するので、基板の厚みを除く表示装置
の側面の厚さを薄く保つことができる。このため、表示
装置の側面から浸入する水分によって生じる有機発光素
子の劣化反応が防止される。
【００２２】本発明では、バンクと同時に絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をシール材をと画素部との間に設けても
良い。絶縁膜は上端を封止基板に接触させる。つまり、
バンクの上端と、絶縁膜の上端とが封止基板に接する構
成となる。有機発光素子と封止基板との間隔は、バンク
と絶縁膜とを組み合わせて制御されることで、より均一
になる。
【００２３】もちろん、保護膜を有機発光素子やバンク
を覆うように設けて、有機発光素子を水分から保護して
もよい。この場合、封止基板はこのバンクの上端に形成
された保護膜に接して設けられる。保護膜は複数の薄膜
を積層して形成してもよい。
【００２４】シール材を、バンクの上端や、バンクと同
一工程にて形成される絶縁膜の上端に設けると、シール
材を設けた部分のみ局所的にバンク又は絶縁膜の上端と
封止基板との間隔が広がり、画素部において封止基板と
有機発光素子との間隔が不均一になる。そこで、シール
材は、バンクの上端にこないように配置する。
【００２５】ここで、所定のパターン上だけにバンクと
同一工程にて形成される絶縁膜を設けるようにすると、
封止基板と有機発光素子との間隔の均一性をより高める
ことができる。所定のパターンについて以下に説明す
る。
【００２６】画素部、駆動回路部のように配線、電極が
微細パターンで形成されている構成では、配線、電極の
厚みによる凹凸は、配線、電極上に有機樹脂膜を設ける
ことで平坦化することができる。平坦化の度合いは、有
機樹脂膜の厚さや、配線、電極の厚さに依存するが、例
えば、配線、電極の厚みによる凹凸が数１００ｎｍであ
ったとしても、有機樹脂膜を塗布した後は有機樹脂膜の
表面にある凹凸の厚さはその半分以下くらいになる。
【００２７】しかし、端子部などのように配線、電極が
広い幅で形成されている構成は、配線、電極上に有機樹
脂膜を塗布しても、配線、電極の厚みによる凹凸はほと
んど平坦化されない。例えば、配線、電極上の有機樹脂
膜の表面と、配線、電極の周囲の有機樹脂膜の表面とで
は、ほぼ配線、電極の厚さに相当する高さの差ができ
る。
【００２８】平坦化の度合いは有機樹脂膜の厚さや、配
線、電極の厚さに依存するが、それでも画素部、駆動回
路部のように配線、電極の幅が５０μｍ以下、微細パタ
ーンの画素を画素部に有するときは配線、電極の幅が１
０μｍ以下と小さければ、端子部に比べて配線、電極の
厚みは平坦化されやすい。
【００２９】図１１（Ａ）の断面図は、有機樹脂膜を塗
布したときの膜厚の分布を示す。導電体膜としてソース
電極１１６、ドレイン電極１１７、配線１２４、１２５
がある。配線１２４、１２５は、外部信号を入力する端
子であり、配線抵抗を下げるために１００μｍ〜１００
０μｍくらいの幅がある。これら配線、電極を覆うよう
に有機樹脂膜を塗布すると、配線１２４、１２５の上方
だけは平坦化がされず、端子部１２２などに形成された
有機樹脂膜の上端は、画素部１２１、駆動回路部１２０
に比べて高くなる。有機発光素子と封止基板との間隔を
均一にするためには、図１１（Ｂ）の断面図のように配
線１２４〜１２５上の有機樹脂膜は除去した方が良い。
除去後の有機樹脂膜１２７、１２８の上端はほぼ同じ高
さになる。
【００３０】図６の上面図に画素部の配線の例を示し、
配線の幅を説明する。電源供給配線４２０を例にとる。
電源供給配線は配線の幅４３８が１〜１０μｍの幅であ
る。配線の幅は配線の端から端までの距離をいい、配線
の幅が広いほど配線抵抗が低下する。なお、配線の長さ
は引きめぐらされた配線において、信号が伝達される距
離をいい、配線の長さが長いほど配線抵抗が増大する。
【００３１】なお、バンクとなる膜は、１．５μｍ以上
１０μｍ以下の厚さにすることが好ましい。膜が薄いと
きは、封止基板上の異物の厚さが断面方向に厚い場合
に、有機発光素子が破損する恐れがある。かつ、封止基
板の界面と、有機発光素子の界面で反射する光の光路長
の差が小さいため、可視光の特定波長が干渉により強め
合う色づきが生じやすい。厚いときは、保護膜等をバン
ク上に形成するときに、カバレッジが悪く、均一な被覆
が困難になる。
【００３２】本発明の表示装置は、以下の構成を有す
る。有機発光素子を有する素子基板と、素子基板と対向
して設けられる封止基板と、前記素子基板と前記封止基
板とを貼り合わせるシール材とを有する表示装置におい
て、前記素子基板にバンクが設けられ、前記バンクの上
端と、前記シール材の上端とが前記封止基板に接するこ
とを特徴とする表示装置。
【００３３】有機発光素子を有する素子基板と、前記素
子基板と対向して設けられる封止基板と、前記素子基板
と封止基板とを貼り合わせるシール材とを有する表示装
置において、前記素子基板はバンクと、前記バンクと同
一工程にて設けられる絶縁膜とを有し、前記バンクの上
端と、前記絶縁膜の上端と、前記シール材の上端とが前
記封止基板に接することを特徴とする表示装置。
【００３４】前記各構成において、前記シール材の下端
は、前記バンク下に積層される膜と同一工程で形成され
る膜に接することを特徴とする表示装置。
【００３５】または、有機発光素子を有する素子基板
と、素子基板と対向して設けられる封止基板と、素子基
板と封止基板とを貼り合わせるシール材とを有する表示
装置において、素子基板はバンクと、バンクと同一工程
にて設けられる絶縁膜と、少なくともバンクの上端を覆
って形成される保護膜とを有し、前記バンクの上端に設
けられる前記保護膜と、前記シール材の上端とが封止基
板に接することを特徴とする表示装置。
【００３６】有機発光素子を有する素子基板と、前記素
子基板と対向して設けられる封止基板と、前記素子基板
と前記封止基板とを貼り合わせるシール材とを有する表
示装置において、前記素子基板はバンクと、前記バンク
と同一工程にて設けられる絶縁膜と、少なくとも前記バ
ンクの上端と前記絶縁膜の上端とを覆って形成される保
護膜とを有し、前記バンクの上端に設けられる前記保護
膜と、前記絶縁膜の上端に設けられる前記保護膜と前記
シール材の上端とが封止基板に接することを特徴とする
表示装置。
【００３７】前記各構成のうち保護膜を有する構成にお
いて、前記保護膜は、前記バンク下に積層される膜と同
一工程で形成される膜と、前記シール材の下端とに挟ま
れていることを特徴とする表示装置。
【００３８】前記各構成のうち、前記バンクの下端及び
前記絶縁膜の下端に接して導電体膜があるときは、前記
導電体膜の幅は５０μｍ以下であることを特徴とする表
示装置。
【００３９】前記各構成のうち保護膜を有する構成にお
いて、前記素子基板は画素電極と、前記画素電極の端部
を覆って設けられる前記バンクと、前記画素電極上にあ
り前記バンクの表面のうち側面に接する有機化合物層
と、前記有機化合物層上にあり前記バンクの表面のうち
側面に接する対向電極とが設けられることを特徴とする
表示装置。
【００４０】前記構成のうち、画素電極と対向電極を有
する構成において、前記画素電極は光反射性を有する材
料からなり、前記対向電極は透光性を有する材料からな
ることを特徴とする表示装置。
【００４１】前記各構成において、前記素子基板と前記
第封止基板と前記シール材とで囲まれた空隙が真空状態
であることを特徴とする表示装置。
【００４２】前記各構成のうち保護膜を有する構成にお
いて、前記保護膜は複数の膜からなることを特徴とする
表示装置。
【００４３】前記各構成において、前記封止基板のうち
前記素子基板に対向する面は分光フィルターを有し、前
記分光フィルターの下方に前記有機化合物層があること
を特徴とする表示装置。
【００４４】本発明の表示装置の作製方法は、以下のよ
うにまとめられる。有機発光素子は、画素電極と、対向
電極と、前記画素電極と前記対向電極とに挟まれた有機
化合物層とから設けられ、前記有機発光素子を有する素
子基板と、前記素子基板と対向して設けられる封止基板
とをシール剤を用いて貼り合せる表示装置の作製方法に
おいて、前記画素電極の端部を覆ってバンクを形成する
第１工程と、前記画素電極上に前記有機化合物層を形成
する第２工程と、前記有機化合物層上に前記対向電極を
形成する第３工程と、シール材を前記封止基板の周縁部
に相当する位置に設ける第４工程と、前記バンクの上端
に前記封止基板を接して貼り合せ、前記シール材を硬化
する第５工程とからなることを特徴とする表示装置の作
製方法。
【００４５】前記構成において、前記第１工程において
前記バンクと同時に絶縁膜を形成し、前記第５工程にお
いて前記バンクの上端と前記絶縁膜の上端とに前記封止
基板を接して貼り合せることを特徴とする表示装置の作
製方法。
【００４６】前記各構成において、前記第３工程と前記
第４工程との間に少なくとも前記バンク上及び前記対向
電極上に保護膜を設ける工程を有し、前記第５工程にお
いて少なくとも前記バンクの上端に設けられた前記保護
膜が前記封止基板と接することを特徴とする表示装置の
作製方法。
【００４７】前記各構成のうち、バンク及び絶縁膜を有
する構成において、請求項１４又は１５において、導電
体膜の幅が５０μｍ以下である領域に前記バンク及び前
記絶縁膜を設けることを特徴とする表示装置の作製方
法。
【００４８】上記各構成の表示装置及びその作製方法で
なる本発明によれば、有機発光素子を用いた表示装置に
おいて、有機発光素子の劣化を防止すること、歩留まり
を向上することが可能になる。
【００４９】加えて、上記各構成の表示装置及びその作
製方法でなる本発明によれば、封止基板の側から有機発
光素子の放射する光を取り出す構成にあって、高輝度、
高精細な表示を行うとともに、有機発光素子の劣化を防
止すること、歩留まりを向上すること、輝度の均一性を
高め良好な表示性能を得ることが可能になる。
【００５０】以上の構成でなる本発明を、以下の実施形
態、実施例によって詳細に説明する。実施形態、実施例
は適宜に組み合わせて用いることができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】[実施形態１]本実施形態では、画
素部のバンクや、バンクと同一工程にて設けられる絶縁
膜により基板間の間隔を制御する構成を示す。この絶縁
膜は駆動回路部上にのみ設ける。
【００５２】図１で示すのは有機発光素子を用いたアク
ティブマトリクス型の表示装置の断面図である。図１の
表示装置の構成要素を、順次説明する。
【００５３】基板１００は、コーニング社の＃７０５９
ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホ
ウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラ
スからなる基板を用いる。また、石英基板やシリコン基
板又はステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを
用いても良い。また、本実施形態の処理温度に耐え得る
耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。
【００５４】下地膜として、酸化シリコン膜、窒化シリ
コン膜又は酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜を用いるこ
とができる。本実施形態では下地膜として二層構造を用
いるが、前記絶縁膜の単層膜又は二層以上積層させた構
造を用いても良い。本実施形態では下地膜１１８は膜厚
が１０ｎｍ〜１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成す
る。下地膜１１９は膜厚が２０ｎｍ〜２００ｎｍの酸化
シリコン膜を形成する。
【００５５】半導体膜１１０として膜厚が１０〜１５０
ｎｍのシリコン膜、ゲート絶縁膜１１１として膜厚が２
０〜３００ｎｍの窒化膜を形成する。ゲート電極１１２
〜１１３として第１の導電体膜に膜厚が３０〜６０ｎｍ
の窒化タンタル膜、第２の導電体膜に膜厚が３７０〜４
００ｎｍのタングステン膜を形成する。第１の導電体膜
上に第２の導電体膜を積層する。第１の層間絶縁膜１１
４として膜厚が５０ｎｍ〜１５０ｎｍの酸化窒化シリコ
ン膜を形成する。第２の層間絶縁膜１１５として膜厚が
１〜３μｍのアクリル樹脂膜を形成する。
【００５６】第１の層間絶縁膜１１４は酸化窒化シリコ
ン膜だけでなく、窒化シリコン膜を酸化窒化シリコン膜
の代わりに用いることができる。窒化シリコン膜や酸化
窒化シリコン膜は、後述する有機発光素子の陰極に含ま
れるＬｉ、Ｍｇなどのアルカリ成分が溶出し、ＴＦＴの
電気特性を劣化させることを抑える。
【００５７】ドレイン電極１１７及びソース電極１１６
は、膜厚が５０ｎｍ〜８００ｎｍのチタン膜と、膜厚が
３５０〜４００ｎｍのアルミ合金膜と、膜厚が１００ｎ
ｍ〜１６００ｎｍのチタン膜とからなる積層構造であ
る。アルミ合金膜はアルミを主成分としシリコンが不純
物元素として添加された材料を用いる。本実施形態では
ドレイン電極、ソース電極として導電体膜を三層積層し
た構造を用いるが、単層又は二層に積層した構造を用い
てもよい。導電体膜１２３、配線１２４、１２５はドレ
イン電極及びソース電極と同一の層で形成される。こう
して、画素部、駆動回路部にＴＦＴが形成される。
【００５８】画素電極１０３は、仕事関数の小さいマグ
ネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）若しくはカルシウ
ム（Ｃａ）を含む材料を用いて、蒸着法により形成す
る。好ましくはＭｇＡｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝１
０：１で混合した材料）でなる電極を用いれば良い。他
にもＭｇＡｇＡｌ電極、ＬｉＡｌ電極、また、ＬｉＦＡ
ｌ電極が挙げられる。本実施形態では、画素電極はＭｇ
ＡｇやＬｉＦなどの材料を用いて陰極として形成する。
画素電極の厚さは１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲にす
る。画素電極はソース電極１１６に一部を重ねて形成す
る。
【００５９】バンク１０７は、ＴＦＴの配線を覆うよう
にアクリル樹脂膜やポリイミド樹脂膜などの有機樹脂膜
を用いて形成する。有機樹脂膜は１．５〜１０μｍの厚
さで用いる。絶縁膜１０８は、バンクと同一の工程にて
形成する。絶縁膜１０８は駆動回路のＴＦＴを覆い、Ｔ
ＦＴを外部衝撃から保護する。
【００６０】有機化合物層１０４は、バンクのなだらか
な傾斜面に沿って蒸着法により形成する。バンクは、
赤、青、緑の各色を発光する発光層を蒸着するときに、
蒸着する材料を画素毎に分離して混色を防ぐ隔壁とな
る。また電極、配線に起因する突出部をバンクで覆うこ
とで、有機化合物層の断線を防ぎ、ひいては画素電極と
対向電極との短絡を防止する。
【００６１】有機化合物層は、電子輸送層／発光層／正
孔輸送層／正孔注入層の順に積層されるが、電子輸送層
／発光層／正孔輸送層、または電子注入層／電子輸送層
／発光層／正孔輸送層／正孔注入層のような構造として
もよい。本発明では公知のいずれの構造を用いても良
い。
【００６２】具体的な有機化合物層としては、赤色に発
光する発光層にはシアノポリフェニレン、緑色に発光す
る発光層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光する
発光層にはポリフェニレンビニレンまたはポリアルキル
フェニレンを用いれば良い。発光層の厚さは３０〜１５
０ｎｍの範囲にする。
【００６３】上記の例は発光層として用いることのでき
る材料の一例であり、これに限定されるものではない。
発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注
入層を形成するための材料は、その可能な組合せにおい
て自由に選択することができる。
【００６４】対向電極１０５は、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide:酸化インジウム錫）膜をスパッタ法により形成す
る。対向電極の厚さは１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に
する。対向電極は互いに隣接するバンクの側面に接して
形成する。図示してはいないが表示部外で対向電極が短
絡され共通電極となっている。
【００６５】保護膜１０９は窒化シリコン膜、酸化窒化
シリコン膜、ＤＬＣ（Diamond LikeCarbon）膜を好適に
用いる。保護膜を通過して発光が取り出されるため、可
視光領域において高い透過率が得られるように保護膜の
材料、膜厚を選択する必要がある。絶縁物のエネルギー
帯は価電子帯、禁止帯、伝導帯があり、光の吸収は、電
子が価電子帯から伝導帯へと遷移することに起因する。
このため禁止帯のエネルギー幅、つまりバンドギャップ
から光の吸収端を求めて、可視光の透過率との相関性を
見出すことができる。バンドギャップは、窒化シリコン
膜が５ｅＶであり、酸化窒化シリコン膜が膜質に依存し
て５ｅＶ〜８ｅＶの範囲であり、ＤＬＣ膜が３ｅＶであ
る。光速、プランク定数を用いて計算すると光の吸収端
は、窒化シリコン膜が２４８ｎｍ、酸化窒化シリコン膜
が１５５ｎｍ〜２４８ｎｍ、ＤＬＣ膜が４１３ｎｍとな
る。つまり、窒化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜は可
視光領域での光の吸収がない。ＤＬＣ膜は可視光領域で
紫色の光を吸収し茶色がかる。本実施形態では、ＤＬＣ
膜を用いて有機発光素子を水分から保護する。ただし、
ＤＬＣ膜の膜厚は１００ｎｍ〜2００ｎｍと薄くして、
可視光における短波長の光の吸収を抑える。
【００６６】以上の構成によりなる基板を本実施形態で
は素子基板と呼ぶ。上述の素子基板において、画素電極
上に、有機化合物膜、対向電極を積層した構成を示した
が、両電極の短絡を防ぐため、絶縁材料からなる数ｎｍ
〜数１０ｎｍの厚さの薄膜を画素電極と有機化合物との
間、または、対向電極と有機化合物膜の間に形成しても
よい。画素電極がＡｌＬｉ、ＭｇＡｇで構成される陰極
であるため、画素電極上に設けられた絶縁材料からなる
薄膜は、陰極を水分や酸素から保護する保護膜としての
機能を持つ。
【００６７】封止基板１０１は、コーニング社の＃７０
５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウ
ムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどの
ガラスからなる基板を用いる。また、石英基板や本実施
形態の処理温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック
基板を用いても良い。
【００６８】封止基板にガラスからなる基板を用いたと
きは、素子基板の基板もガラスからなる基板を用いると
良い。パネルを使用する環境の温度が急激に変化したと
きに、素子基板と封止基板との熱膨張係数が同じであれ
ば、熱衝撃による基板の破損を防ぐことができる。基板
を薄型化すると基板の機械的強度が低下し、熱衝撃によ
って基板が破損しやすくなるため、基板の熱膨張係数を
そろえることが特に有効になる。
【００６９】シール材１０２はエポキシ系の材料を用い
る。シール材は紫外線硬化型樹脂を用いることも可能で
あるし、熱硬化型樹脂を用いることも可能である。有機
発光素子の耐熱温度以下で硬化が可能なシール材を選択
することが好ましい。シール材はチッソ社が販売してい
るＬＩＸＳＯＮ ＢＯＮＤ ＬＸ‐０００１を用いるこ
ともできる。ＬＸ‐０００１は二液性のエポキシ樹脂で
ある。封止基板の周縁部にＬＸ‐０００１を塗布後、素
子基板と封止基板とを貼り合わせ、この一対の基板の両
面に基板面に垂直な圧力をかけながら１００℃で２時間
硬化する。硬化後のシール材の厚さは、圧力や塗布量を
調節することで０．２μｍ〜１０μｍの厚さにすること
ができる。シール材の一部に間隙を開けて排気口を形成
する。
【００７０】なお、導電体膜１２３はシール材１０２下
の積層膜の膜厚をシール材が設けられる領域下で等しく
し、素子基板と封止基板との間隔を均一にするために補
助的に用いる。導電体膜１２３は後述する外部入力端子
が形成される部分を除いて、有機樹脂膜からなる第２の
層間絶縁膜の上面及び側面を覆うように設ける。
【００７１】真空容器に、シール材で貼り合せられた素
子基板と封止基板とからなるパネルを入れて、パネルの
排気口から空気を抜いて真空状態にする。次ぎに、この
状態のまま、パネル内を真空状態に保って、排気口を封
止する。こうしてパネル内を真空状態に保つ。
【００７２】端子部１２２には、外部入力端子が設けら
れる。パネル端部に設けられる外部入力端子に異方性導
電フィルムを介してＦＰＣ（Flexible Print Circuit :
フレキシブルプリント配線板）が接続される。外部回
路から外部入力端子に画像データ信号や各種タイミング
信号及び電源を入力する。外部入力端子から入力された
スタートパルス、クロックパルスなどの画像データ信
号、タイミング信号は駆動回路に出力される。
【００７３】異方性導電フィルムは、樹脂のフィルムの
中に、ニッケルやカーボン等の金属でコーティングした
微細粒子が分散しており、外部入力端子とＦＰＣの間に
は電気を流すが、外部入力端子間には電気を流さない性
質を有する。
【００７４】図４の上面図はこのような表示装置の外観
である。図４を鎖線Ａ−Ａ’、鎖線Ｂ−Ｂ’、鎖線Ｃ−
Ｃ’で切断した断面が図１である。鎖線Ａ−Ａ’は画素
部やパネルの周縁部を、鎖線Ｂ−Ｂ’は外部入力端子の
配線１２４と対向電極１０５との接続構造を、鎖線Ｃ−
Ｃ’は駆動回路のＴＦＴと外部入力端子の配線１２５と
の接続構造を示す。
【００７５】有機発光素子の放射する光が出射する方向
は有機発光素子の構成によって異なるが、ここでは画素
電極は光反射性を有する陰極とし、対向電極は透光性を
有する陽極とし、封止基板を透光性とし、有機発光素子
から放射される光を封止基板の側へと出射させる。
【００７６】画素部１２０、駆動回路部１２１ａ〜１２
１ｃ、端子部１２２は各々点線で囲まれた領域である。
端子部は外部入力端子の配線１２２、配線１２４（配線
１２４は図示しない）が形成され、異方性導電フィルム
を介して外部入力端子にＦＰＣ２００が貼りつけられ
る。
【００７７】駆動回路部は、第１の走査側駆動回路部１
２０ａ、第２の走査側駆動回路部１２０ｂ、信号側駆動
回路部１２０ｃがある。駆動回路部の回路構成は、走査
側駆動回路部と信号側駆動回路部とで異なるがここでは
省略する。駆動回路部はｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネ
ル型ＴＦＴからなるＣＭＯＳ回路を基本回路として構成
される。これらのＴＦＴを用いて、シフトレジスタやラ
ッチ回路、バッファ回路などが形成される。また、絶縁
膜１０８は駆動回路のＴＦＴを覆うように形成する。こ
の絶縁膜は、バンクと同一工程で形成される。
【００７８】バンク１０７は画素部に列方向にストライ
プ状に設けられている。対向電極１０５は共通電極であ
り、バンクの側面に沿ってストライプ状に設けられ、バ
ンクの形成されていない表示領域外で短絡している。
【００７９】基板１００、１０１、シール材１０２に囲
まれる封止空間は、封止空間内の水分、酸素濃度を低く
して、有機発光素子の劣化、例えばダークスポットの発
生を防止するように真空状態に保たれる。
【００８０】封止空間を真空状態に保てば、大気圧と真
空圧との圧力の差から、外気から両基板に強い圧力が加
わる。しかしながら、有機発光素子と封止基板との間隔
は、画素部に高密度で形成されたバンクで保持されるた
め、封止基板が有機発光素子に接して、有機発光素子を
損傷することが防げる。
【００８１】駆動回路部の絶縁膜１０８は、弾力性を有
する有機樹脂膜が広い面積で形成されているため、外部
から機械的衝撃が加わったときに圧力を分散しＴＦＴの
損傷を防ぐ緩衝材として働く。かつ、バンクとともに絶
縁膜１０８を用いることで、有機発光素子と封止基板と
の間隔を均一にし画素部の干渉縞の発現を防止するギャ
ップ制御材として働く。
【００８２】[実施形態２]本実施形態では、封止基板が
カラーフィルターを有し、カラーフィルターと白色発光
ダイオードを組み合わせてカラー表示をする表示装置に
ついて説明する。
【００８３】図２は、有機発光素子を用いた表示装置の
断面を示す。図１と同等機能を有する部位は同じ符号を
付す。図１と異なる点を中心に説明する。有機発光素子
は、白色発光ダイオードを用いる。白色光を発光させる
ためには、有機化合物膜の発光層にＺｎＢＴＺ錯体を用
いたり、あるいは芳香族ジアミン（ＴＰＤ）＼１，２，
４−トリアゾール誘導体（ｐ−ＥｔＴＡＺ）＼Ａｌｑ
（ただし、Ａｌｑは赤色発光色素であるニールレッドで
部分的にドープすることを意味する。）の積層体を用い
たりする。
【００８４】有機発光素子１０６を有する素子基板と、
封止基板１３０とはシール材１０２を用いて貼り合わせ
られる。封止基板１３０は透光性を有する基板１２９
と、基板１２９上のカラーフィルターと、カラーフィル
ターを覆う平坦化膜１２８とからなる。カラーフィルタ
ーは、第１の分光フィルターと、第２の分光フィルター
と、第３の分光フィルターとからなる。例えば、第1の
分光フィルターは赤色を選択的に透過するフィルターと
し、第2の分光フィルターは緑色を選択的に透過するフ
ィルターとし、第3の分光フィルターは青色を選択的に
透過するフィルターとする。平坦化膜１２８は、互いに
隣接する分光フィルターの重なりや間隙を平坦化する。
【００８５】それぞれの分光フィルターは、画素ごとに
設けられる。例えば、第１の分光フィルター１２６が有
機発光素子上方に設けられる。カラーフィルター、例え
ば第２の分光フィルター１２７をシール材を設ける部分
の内側の領域で、かつ画素部の外側の領域に設ける。絶
縁膜１０８と封止基板１３０とが広い面積で接するた
め、有機発光素子と封止基板との間隔の均一性を高める
ことができる。
【００８６】アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスや窒
素雰囲気下で、素子基板と封止基板とを封止すると、水
分、酸素から有機発光素子を保護し、陰極の酸化反応や
陰極と有機化合物層との剥離を抑えることができる。不
活性ガスは充分に乾燥させたものを用いる。
【００８７】カラーフィルター、例えば第1の分光フィ
ルター１２６と有機発光素子106との距離は、バンクの
膜厚で決定される。バンクの膜厚は１．５〜１０μｍの
ため、カラーフィルターと有機発光素子とを１０μｍ以
下と近接して設けることができる。カラーフィルターと
発光体とが近接しているため、ユーザーの視角の変化に
ともなう色ずれを防止でき、明瞭な表示が得られる。
【００８８】[実施形態３]本実施形態は、乾燥剤をシー
ル材に分散させた例を示す。
【００８９】本実施形態を図３の断面図を用いて説明す
る。図２と同等機能を有する部位は同じ符号を付す。図
２と異なる点のみを説明する。シール材102は内部に乾
燥剤１3１を有する。乾燥剤の粒径は直径が１．０μｍ
以下好ましくは０．２μｍ以下と細かく粉砕されたもの
を用いる。乾燥剤は酸化カルシウム、酸化バリウムなど
を用いることができる。シール材と乾燥剤とが混合され
たものをシリンジに充填する。公知のディスペンサ方式
にてシリンジの上端から所定値のガス圧力を加え、シリ
ンジの下端の細いノズルから、シール材と乾燥剤とを吐
出し、シール材を封止基板１３０の周縁部に形成する。
【0090】乾燥材がシール材に充填され、吸湿性、防湿性
を持たせているため、カラーフィルター上の平坦化膜12
7は、シール材が設けられる部分は除去し、表示装置の
側面においてシール材の占める割合を高める。
【００９１】また、封止空間内を、封止基板と屈折率の
近い絶縁材料、例えば絶縁性のオイルで満たす。封止基
板と、絶縁性のオイル等との屈折率差が小さいと、表面
反射が低減され、有機発光素子から放射される光の利用
効率を向上させることができる。有機発光素子の長期信
頼性を高めるために、絶縁性のオイルは充分に脱泡、脱
水し酸素、水分の混入を防ぐことが好ましい。
【００９２】なお、封止空間内を絶縁性のオイルで満た
す方法は、公知の技術を用いることができる。例えば、
真空容器に、シール材で貼り合せられた素子基板と封止
基板とからなるパネルと、絶縁性オイルを満たした容器
を入れて、パネルの排気口から素子基板と封止基板との
間隙の空気を抜いて真空状態にする。次ぎに、この状態
のまま、パネルの排気口をこの絶縁性オイルに浸漬し
て、真空容器内を大気圧に戻す。その結果、絶縁性オイ
ル液面に大気圧がかかり、真空状態にある素子基板と封
止基板との間隙に、絶縁性オイルが注入される。次ぎ
に、この状態のまま排気口を封止する。
【００９３】乾燥剤により外気から浸入する水蒸気を、
封止空間に入り込む前に捕獲でき、防湿性、吸湿性が向
上し、有機発光素子の長寿命化を図ることができる。
【００９４】[実施形態４]本発明は、素子基板の側から
有機発光素子の放射する光を取り出す表示装置に適用し
てもよい。図４は有機発光素子を用いたアクティブマト
リクス方式の表示装置であり、有機発光素子の放射する
光を素子基板の側から取り出す構成である。放射される
光は断面図下方向に出射する。図４は、図１と同等機能
を有する部位は同じ符号を用いている。実施形態１との
同異を以下に説明する。
【００９５】下地膜１１８、１１９、半導体膜１１０、
ゲート絶縁膜１１１、ゲート電極１１２、１１３、第１
の層間絶縁膜１１４、第２の層間絶縁膜１１５の膜厚や
材料は実施形態１と同じである。
【００９６】第２の層間絶縁膜１１５を貫通し、半導体
膜１１０に達するコンタクトホールを形成する。そし
て、コンタクトホールの側壁、第２の層間絶縁膜の表面
に接して、ソース電極１１６、ドレイン電極１１７とを
形成する。配線１２４〜１２５、導電体膜１２３も、ソ
ース電極やドレイン電極と同時に形成する。
【００９７】次いで、画素電極１０３をドレイン電極１
１７の端部に重ねて設ける。本実施例では、透明電極と
してＩＴＯ膜や酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いる。透明導電膜
は正孔注入電極、つまり陽極として用いる。
【００９８】次いで、３．０μｍの膜厚のポリイミド樹
脂膜を用いて、バンク１０７と駆動回路のＴＦＴを覆う
絶縁膜１０８とを設ける。次に、有機化合物層１０４、
対向電極１０５を蒸着法により形成する。このとき有機
化合物層１０４を形成する前に画素電極１０３に対して
熱処理を施し、水分を完全に除去しておくことが好まし
い。なお、本実施例では有機発光素子の対向電極を陰極
とし、ＡｌＬｉ電極を用いるが、公知の他の材料であっ
ても良い。なお、有機化合物層１０４は、発光層の他に
正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層とい
った複数の層を組み合わせて積層することにより形成さ
れている。
【００９９】以上のようにして基板１００上に有機発光
素子を形成する。なお、本実施例では下側の電極が透光
性の陽極となっているため、有機化合物層で発生した光
は下面（基板１００）へ放射される。
【０１００】保護膜１０９を設けることで有機化合物層
１０４や対向電極（陰極）１０５を水分や酸素から保護
することは可能である。なお、本実施例では保護膜１０
９として３００ｎｍ厚の窒化珪素膜を設ける。この保護
膜１０９は陰極を形成した後に大気解放しないで連続的
に形成しても構わない。
【０１０１】次いで、シール材１０２が封止基板の周縁
部に設けられ、封止基板と素子基板とが貼り合わせられ
る。封止基板はコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１
７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラ
ス、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基
板を用いる。封止基板は石英基板、シリコン基板、金属
基板又はステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したもの
を用いても良い。また、本実施形態の処理温度に耐え得
る耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。
【０１０２】本実施形態によれば、素子基板と封止基板
とを近接して設けることができるため、表示装置の側面
からの水分の浸入を減らせる。かつ、素子基板と封止基
板とを近接して設けても、封止基板上のごみなどの異物
に起因した有機発光素子の断線を防止でき、点欠陥の発
生を防止できる。
【０１０３】
【実施例】[実施例１]本発明は有機発光素子を用いたあ
らゆる表示装置に適用することができる。図６はその一
例であり、ＴＦＴを用いて作製されるアクティブマトリ
クス型の表示装置の例を示す。実施例のＴＦＴはチャネ
ル形成領域を形成する半導体膜の材質により、アモルフ
ァスシリコンＴＦＴやポリシリコンＴＦＴと区別される
ことがあるが、本発明はそのどちらにも適用することが
できる。
【０１０４】基板４０１は、石英やコーニング社の＃７
０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリ
ウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラ
スなどのガラスからなる基板を用いる。
【０１０５】次いで、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜
または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜からなる下地膜
４０２が設けられる。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉ
Ｈ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜
４０２ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００n
m）形成し、同様にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化
窒化シリコン膜４０２ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましく
は１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例
では下地膜４０２を２層構造として示したが、前記絶縁
膜の単層膜または２層以上積層させた構造として形成し
てもよい。
【０１０６】次いで、島状半導体層４０３〜４０７、ゲ
ート絶縁膜４０８、ゲート電極４０９〜４１２を形成す
る。島状半導体膜４０３〜４０７は厚さを１０〜１５０
ｎｍ、ゲート絶縁膜は厚さを５０〜２００ｎｍ、ゲート
電極は厚さを５０〜８００ｎｍとする。
【０１０７】次いで、層間絶縁膜４１３を形成する。例
えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから
作製される酸化窒化シリコン膜を第１の層間絶縁膜４１
３ａとして１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００n
m）形成する。第１の層間絶縁膜として酸化窒化膜を形
成することも可能である。さらに、有機樹脂膜からなる
第２の層間絶縁膜４１３ｂを０．５〜１０μｍ（好まし
くは１〜３μｍ）形成する。第２の層間絶縁膜はアクリ
ル樹脂膜、ポリイミド樹脂膜などを好適に用いることが
できる。第２の層間絶縁膜は島状半導体膜４０３〜４０
７、ゲート電極４０９〜４１２に起因する凹凸を平坦化
するに充分な厚さとすることが望ましい。
【０１０８】さらに、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、Ｎ
Ｈ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜を第１の
保護膜４３７cとして１０〜２００nm（好ましくは５０
〜１００nm）形成する。第１の保護膜は、後述する有機
発光素子の陰極に含まれるＬｉ、Ｍｇなどのアルカリ成
分が溶出し、ＴＦＴの電気特性を劣化させることを抑え
る。本実施例では第１の保護膜を酸化窒化シリコン膜で
形成したが、酸化窒化シリコン膜の代わりに酸化シリコ
ン膜を用いてもよい。
【０１０９】次いで、島状半導体膜４０３〜４０７の表
面に達するコンタクトホールを形成するためのパターニ
ングを行う。
【０１１０】そして、駆動回路部４３５において、島状
半導体膜４０３〜４０４のソース領域に接続するソース
配線４１４〜４１５と、ドレイン領域に接続するドレイ
ン配線４１６〜４１７とを形成する。なお、これらの配
線は、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金
膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパターニング
して形成する。
【０１１１】また、画素部においては、データ配線４１
８、ドレイン側の配線４１９、電源供給配線４２０、ド
レイン側の電極４２１を形成する。スイッチング用ＴＦ
Ｔ４２８のドレインにデータ配線４１８が接続し、ソー
スにソース側の配線４１９が接続する。ソース側の配線
４１９は電流制御用ＴＦＴ４３０のゲート電極４１１と
接続する。電流制御用ＴＦＴ４３６のドレインに電源供
給配線４２０が接続し、ソースにソース側の電極４２１
が接続する。対向電極とソース側の電極４２１とが接続
している。
【０１１２】以上のようにして、ｎチャネル型ＴＦＴ４
２９、ｐチャネル型ＴＦＴ４３０を有する駆動回路部
と、スイッチング用ＴＦＴ４３１、リセット用ＴＦＴ４
３２、保持容量４３３、電流制御用ＴＦＴ４３４を有す
る画素部とを同一基板上に形成することができる。
【０１１３】次いで、有機発光素子の対向電極４２３を
形成する。対向電極は陰極とし、ＭｇＡｇやＬｉＦなど
の光反射性の材料を用いる。陰極の厚さは１００ｎｍ〜
２００ｎｍとする。次いで、１．５〜１０μｍの厚さの
アクリル樹脂膜からバンク４２２を画素部４３６に形成
する。バンクを形成すると同時に駆動回路部に絶縁膜４
２８を形成する。
【０１１４】次いで、有機発光素子の有機化合物層４２
４を形成する。有機化合物層は、単層又は積層構造で用
いられるが、積層構造で用いた方が発光効率は良い。一
般的には陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電
子輸送層の順に形成されるが、正孔輸送層／発光層／電
子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電
子輸送層／電子注入層のような構造でも良い。本発明で
は公知のいずれの構造を用いても良い。
【０１１５】なお、本実施例ではＲＧＢに対応した三種
類の発光層を蒸着する方式でカラー表示を行う。具体的
な発光層としては、赤色に発光する発光層にはシアノポ
リフェニレン、緑色に発光する発光層にはポリフェニレ
ンビニレン、青色に発光する発光層にはポリフェニレン
ビニレンまたはポリアルキルフェニレンを用いれば良
い。発光層の厚さは３０〜１５０ｎｍとすれば良い。上
記の例は発光層として用いることのできる有機化合物の
一例であり、これに限定されるものではない。
【０１１６】なお、本実施例で示す有機化合物は、発光
層とＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポ
リアニリン）からなる正孔注入層を積層した構造とす
る。
【０１１７】次いで、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）
で形成される画素電極４２５を形成する。ＩＴＯは仕事
関数が４．５〜５．０ｅＶと高く、正孔を効率良く有機
発光層に注入することができる。ＩＴＯは陽極となる。
以上により、ＭｇＡｇやＬｉＦなどの材料を用いて形成
される陰極、発光層と正孔輸送層とを積層した有機化合
物、ＩＴＯで形成される陽極とからなる有機発光素子が
設けられる。なお、陽極に透明電極を用いることで、図
６において矢印で示す方向に光を放射させることができ
る。
【０１１８】次いで、第２の保護膜４３８としてＤＬＣ
膜を形成し、シール部分から水蒸気や酸素などが浸入
し、有機発光素子が劣化することを防ぐ。ＤＬＣ膜を成
膜するとき、端子部のうち、ＦＰＣを設ける部分ははマ
スクを用いて、予め被覆しておく。
【０１１９】図６の断面図に示した画素部の上面図が図
７である。図６と共通する要素は同じ符号を用いて示し
ている。また、図７において、鎖線Ｇ−Ｇ'及び鎖線Ｈ
−Ｈ'線で切断した断面が図６において示されている。
図７の点線で囲まれた領域の外側にバンクが設けられて
いる。また、点線で囲まれた領域の内側に赤色、緑色、
青色の画素に対応した発光色を発光する発光層と、陽極
とが設けられる。
【０１２０】図８ではこのような画素部の等価回路を示
し、図５と共通する要素は同じ符号を用いて示してい
る。スイッチング用ＴＦＴ４３１をマルチゲート構造と
し、電流制御用ＴＦＴ４１１にはゲート電極とオーバー
ラップするＬＤＤを設けている。ポリシリコンを用いた
ＴＦＴは、高い動作速度を示すが故にホットキャリア注
入などの劣化も起こりやすい。そのため、画素内におい
て機能に応じて構造の異なるＴＦＴ（オフ電流の十分に
低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア注入に強
い電流制御用ＴＦＴ）を形成することは、高い信頼性を
有し、且つ、良好な画像表示が可能な（動作性能の高
い）表示装置を作製する上で非常に有効である。
【０１２１】本実施例では、電流制御用ＴＦＴ４３４に
ｎチャネル型ＴＦＴを用い、電流制御用ＴＦＴのソース
に有機発光素子の陰極（画素電極）を接続する。こうし
て、陽極（対向電極）側から陰極側に電流が流れるよう
に制御することにより、陰極から注入された電子と、陽
極から注入された正孔が発光層で結合し、有機発光素子
が発光する。なお、電流制御用ＴＦＴに陽極が接続した
構成であれば、電流制御用ＴＦＴをｐチャネル型とし、
電流制御用ＴＦＴのドレインに有機発光素子の陽極を接
続し、陽極から陰極に電流が流れるように制御する。
【０１２２】なお、バンクは、封止基板の近傍にあるバ
ンクの上端が、第２の層間絶縁膜に接するバンクの下端
に対してせりだしたオーバーハング形状の構成を採用し
てもよい。この構成でも、バンクにより有機発光素子と
封止基板との接触を防ぐ効果、有機発光素子と封止基板
との間隔を画素部において一定に保つ効果、素子基板と
封止基板とを近接させて設けることができる効果を得る
ことができる。
【０１２３】[実施例２]本発明を実施して形成された発
光装置は様々な電気器具に内蔵され、画素部は映像表示
部として用いられる。本発明の電子装置としては、携帯
電話、ＰＤＡ、電子書籍、ビデオカメラ、ノート型パー
ソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置、
例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤー、
デジタルカメラ、などが挙げられる。それら電子装置の
具体例を図９、図１０に示す。
【０１２４】図９（Ａ）は携帯電話であり、表示用パネ
ル９００１、操作用パネル９００２、接続部９００３か
らなり、表示用パネル９００１には表示装置９００４、
音声出力部９００５、アンテナ９００９などが設けられ
ている。操作パネル９００２には操作キー９００６、電
源スイッチ９００７、音声入力部９００８などが設けら
れている。本発明は表示装置９００４に適用することが
できる。
【０１２５】図９（Ｂ）はモバイルコンピュータ或いは
携帯型情報端末であり、本体９２０１、カメラ部９２０
２、受像部９２０３、操作スイッチ９２０４、表示装置
９２０５で構成されている。本発明は表示装置９２０５
に適用することができる。このような電子装置には、３
インチから５インチクラスの表示装置が用いられるが、
本発明の表示装置を用いることにより、携帯型情報端末
の軽量化を図ることができる。
【０１２６】図９（Ｃ）は携帯書籍であり、本体９３０
１、表示装置９２０２〜９３０３、記憶媒体９３０４、
操作スイッチ９３０５、アンテナ９３０６から構成され
ており、ミニディスク（ＭＤ）やＤＶＤに記憶されたデ
ータや、アンテナで受信したデータを表示するものであ
る。本発明は表示装置９３０２〜９３０３に用いること
ができる。携帯書籍は、４インチから１２インチクラス
の表示装置が用いられるが、本発明の表示装置を用いる
ことにより、携帯書籍の軽量化と薄型化を図ることがで
きる。
【０１２７】図９（Ｄ）はビデオカメラであり、本体９
４０１、表示装置９４０２、音声入力部９４０３、操作
スイッチ９４０４、バッテリー９４０５、受像部９４０
６などで構成されている。本発明は表示装置９４０２に
適用することができる。
【０１２８】図１０（Ａ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体９６０１、画像入力部９６０２、表示装置９
６０３、キーボード９６０４で構成される。本発明は表
示装置９６０３に適用することができる。
【０１２９】図１０（Ｂ）はプログラムを記録した記録
媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体９７０１、表示装置９７０２、スピーカ部９７
０３、記録媒体９７０４、操作スイッチ９７０５で構成
される。なお、この装置は記録媒体としてＤＶＤ（Digi
tal Versatile Disc）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画
鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。本
発明は表示装置９７０２に適用することができる。
【０１３０】図１０（Ｃ）はデジタルカメラであり、本
体９８０１、表示装置９８０２、接眼部９８０３、操作
スイッチ９８０４、受像部（図示しない）で構成され
る。本発明は表示装置９８０２に適用することができ
る。
【０１３１】本発明の表示装置は図９（Ａ）の携帯電
話、図９（Ｂ）のモバイルコンピュータ或いは携帯型情
報端末、図９（Ｃ）の携帯書籍、図１０（Ａ）のパーソ
ナルコンピュータに用い、スタンバイモードにおいて黒
色の背景を表示することで機器の消費電力を抑えること
ができる。
【０１３２】また、図９（Ａ）で示す携帯電話操作にお
いて、操作キーを使用している時に輝度を下げ、操作ス
イッチの使用が終わったら輝度を上げることで低消費電
力化することができる。また、着信した時に表示装置の
輝度を上げ、通話中は輝度を下げることによっても低消
費電力化することができる。また、継続的に使用してい
る場合に、リセットしない限り時間制御で表示がオフに
なるような機能を持たせることで低消費電力化を図るこ
ともできる。なお、これらはマニュアル制御であっても
良い。
【０１３３】ここでは図示しなかったが、本発明はその
他にもナビゲーションシステムをはじめ冷蔵庫、洗濯
機、電子レンジ、固定電話機、ファクシミリなどに組み
込む表示装置としても適用することも可能である。この
ように本発明の適用範囲はきわめて広く、さまざまな製
品に適用することができる。
【０１３４】
【発明の効果】画素部に設けられたバンク、バンクと同
一工程にて形成された絶縁膜によって素子基板と封止基
板との間隔を制御することで、基板の間隔を狭く保ち、
表示装置の側面から浸入する水蒸気による有機発光素子
の劣化を防げる。
【０１３５】さらに、バンク等の上端と封止基板とが接
しているため、有機発光素子の上方に間隙をおいて封止
基板がある。よって、封止基板上にあるごみなどの突起
上の異物によって有機発光素子が断線することを防止す
ることが可能となり、点欠陥等の不良を低減し、歩留ま
りを高めることができる。
【０１３６】また、有機発光素子の放射する光を封止基
板の側から取り出す表示装置においては、画素部に設け
られたバンクやバンクと同一工程にて形成される絶縁膜
によって、有機発光素子と封止基板との間隔を均一に保
つことが可能となり、干渉縞の発現を防ぎ、コントラス
ト、輝度の均一性の高い良好な表示性能を確保すること
ができる。
【０１３７】さらに、カラーフィルターを封止基板上に
設けて、カラー表示をする表示装置にあっては、カラー
フィルターの製造工程においてカラーフィルターに含ま
れる異物により有機発光素子が断線することが防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１の有機発光素子を用いた表示装
置の断面図。
【図２】 実施形態２の有機発光素子を用いた表示装
置の断面図。
【図３】 実施形態３の有機発光素子を用いた表示装
置の断面図。
【図４】 実施形態４の有機発光素子を用いた表示装
置の断面図。
【図５】 実施形態１の有機発光素子を用いた表示装
置の外観を示す上面図。
【図６】 実施例１のアクティブマトリクス基板の断
面図。
【図７】 実施例１の画素部の上面図。
【図８】 実施例１の画素部の等価回路。
【図９】 実施例２の電子装置の一例を説明する斜視
図。
【図１０】 実施例２の電子装置の一例を説明する斜視
図。
【図１１】 有機樹脂膜を塗布したときの膜厚分布を示
す断面図。
【図１２】 従来の有機発光素子を用いた表示装置の断
面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｂ Ｅ 33/14 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｚ 33/24 33/24 33/26 33/26 Ｚ Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB11 AB18 BA06 BB01 BB04 BB06 BB07 CA01 CB01 CC01 DA01 DB03 EA01 EB00 FA02 5C094 AA08 AA10 AA31 AA38 AA43 AA48 BA03 BA27 CA19 CA24 DA07 DA09 DA12 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA06 EC03 EC04 ED03 ED15 FA01 FA02 FB01 FB12 FB14 FB15 GB10 JA08

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】有機発光素子を有する素子基板と、素子基
    板と対向して設けられる封止基板と、前記素子基板と前
    記封止基板とを貼り合わせるシール材とを有する表示装
    置において、前記素子基板にバンクが設けられ、前記バ
    ンクの上端と、前記シール材の上端とが前記封止基板に
    接することを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項２】有機発光素子を有する素子基板と、前記素
    子基板と対向して設けられる封止基板と、前記素子基板
    と封止基板とを貼り合わせるシール材とを有する表示装
    置において、前記素子基板はバンクと、前記バンクと同
    一工程にて設けられる絶縁膜とを有し、前記バンクの上
    端と、前記絶縁膜の上端と、前記シール材の上端とが前
    記封止基板に接することを特徴とする表示装置。
  3. 【請求項３】請求項１又は請求項２において、前記シー
    ル材の下端は、前記バンク下に積層される膜と同一工程
    で形成される膜に接することを特徴とする表示装置。
  4. 【請求項４】有機発光素子を有する素子基板と、素子基
    板と対向して設けられる封止基板と、素子基板と封止基
    板とを貼り合わせるシール材とを有する表示装置におい
    て、素子基板はバンクと、バンクと同一工程にて設けら
    れる絶縁膜と、少なくともバンクの上端を覆って形成さ
    れる保護膜とを有し、前記バンクの上端に設けられる前
    記保護膜と、前記シール材の上端とが封止基板に接する
    ことを特徴とする表示装置。
  5. 【請求項５】有機発光素子を有する素子基板と、前記素
    子基板と対向して設けられる封止基板と、前記素子基板
    と前記封止基板とを貼り合わせるシール材とを有する表
    示装置において、前記素子基板はバンクと、前記バンク
    と同一工程にて設けられる絶縁膜と、少なくとも前記バ
    ンクの上端と前記絶縁膜の上端とを覆って形成される保
    護膜とを有し、前記バンクの上端に設けられる前記保護
    膜と、前記絶縁膜の上端に設けられる前記保護膜と前記
    シール材の上端とが封止基板に接することを特徴とする
    表示装置。
  6. 【請求項６】請求項４又は５において、前記保護膜は、
    前記バンク下に積層される膜と同一工程で形成される膜
    と、前記シール材の下端とに挟まれていることを特徴と
    する表示装置。
  7. 【請求項７】請求項２乃至６のいずれか一項において、
    前記バンクの下端及び前記絶縁膜の下端に接して導電体
    膜がある場合に、前記導電体膜の幅は５０μｍ以下であ
    ることを特徴とする表示装置。
  8. 【請求項８】請求項４乃至７のいずれか一項において、
    前記素子基板は画素電極と、前記画素電極の端部を覆っ
    て設けられる前記バンクと、前記画素電極上にあり前記
    バンクの表面のうち側面に接する有機化合物層と、前記
    有機化合物層上にあり前記バンクの表面のうち側面に接
    する対向電極とが設けられることを特徴とする表示装
    置。
  9. 【請求項９】請求項８において、前記画素電極は光反射
    性を有する材料からなり、前記対向電極は透光性を有す
    る材料からなることを特徴とする表示装置。
  10. 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか一項におい
    て、前記素子基板と前記封止基板と前記シール材とで囲
    まれた空隙が真空状態であることを特徴とする表示装
    置。
  11. 【請求項１１】請求項４又は５において、前記保護膜は
    複数の膜からなることを特徴とする表示装置。
  12. 【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれか一項におい
    て、前記封止基板のうち前記素子基板に対向する面は分
    光フィルターを有し、前記分光フィルターの下方に前記
    有機化合物層があることを特徴とする表示装置。
  13. 【請求項１３】有機発光素子は、画素電極と、対向電極
    と、前記画素電極と前記対向電極とに挟まれた有機化合
    物層とから設けられ、前記有機発光素子を有する素子基
    板と、前記素子基板と対向して設けられる封止基板とを
    シール剤を用いて貼り合せる表示装置の作製方法におい
    て、前記画素電極の端部を覆ってバンクを形成する第１
    工程と、前記画素電極上に前記有機化合物層を形成する
    第２工程と、前記有機化合物層上に前記対向電極を形成
    する第３工程と、シール材を前記封止基板の周縁部に相
    当する位置に設ける第４工程と、前記バンクの上端に前
    記封止基板を接して貼り合せ、前記シール材を硬化する
    第５工程とからなることを特徴とする表示装置の作製方
    法。
  14. 【請求項１４】請求項１３において、前記第１工程にお
    いて前記バンクと同時に絶縁膜を形成し、前記第５工程
    において前記バンクの上端と前記絶縁膜の上端とに前記
    封止基板を接して貼り合せることを特徴とする表示装置
    の作製方法。
  15. 【請求項１５】請求項１３又は１４において、前記第３
    工程と前記第４工程との間に少なくとも前記バンク上及
    び前記対向電極上に保護膜を設ける工程を有し、前記第
    ５工程において少なくとも前記バンクの上端に設けられ
    た前記保護膜を前記封止基板と接して貼り合せることを
    特徴とする表示装置の作製方法。
  16. 【請求項１６】請求項１４又は１５において、導電体膜
    の幅が５０μｍ以下である領域に前記バンク及び前記絶
    縁膜を設けることを特徴とする表示装置の作製方法。
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