JP2004342432A

JP2004342432A - 有機ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JP2004342432A
Application number: JP2003136785A
Authority: JP
Inventors: Hironori Imura; 裕則井村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02
Also published as: KR20040098593A; CN100514699C; US20040227459A1; CN1551695A; KR100707544B1; US7057340B2

Abstract

【課題】製造工程並びに装置動作時において基板にかかる外圧に起因する有機ＥＬ層の損傷を防止することが出来る有機ＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ素子形成基板２において、透明電極１０、有機ＥＬ層４、陰極電極１１が積層された発光領域よりもＴＦＴ形成基板１側へ凸となる突起接続構造体５の上面に、陰極電極１１がＴＦＴ形成基板１の配線接続層９と電気的・機械的に接続する接続領域が形成されているため、装置外部から圧力を受けても、有機ＥＬ層が対向するＴＦＴ形成基板に接触して損傷を受けるということがない。また、１画素中で、発光領域と接続領域とが分離しており、透明基板２’表面への接続領域の垂直投影が、発光領域と重なり合う部分を持つことがないため、装置外部からの圧力が、有機ＥＬ層に及ぶことがない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロルミネッセンス）表示装置に関し、特に能動素子としてポリシリコンＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子を用いるアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄型、軽量の平面型表示装置として液晶表示装置が一般に用いられてきたが、液晶表示装置は、液晶の配向状態を変化させることによって透過光を制御するため、視野角が狭く、また、応答特性が悪いといった問題がある。これに対し、近年、視野角が広く、応答特性の良いアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置が注目されている。有機ＥＬ素子は、電界を印加することにより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子との再結合の際に生じる再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光するという原理を利用した自発光素子であるため、視認性に優れ、また、バックライト光源を使用しないために消費電力を低減することができ、携帯電話等の携帯端末機器をはじめとする種々の機器の表示装置として期待されている。
【０００３】
このアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置では、その表示性能を向上させるために、ＥＬ素子自体の材料や構造の面からの検討だけではなく、スイッチング素子としてのＴＦＴの特性や装置の構造などの面からの検討も必要である。
ＴＦＴとしては、最近では、キャリア移動度の高いポリシリコン膜を用いたＴＦＴ（以下、ポリシリコンＴＦＴと略す）を使用することが多くなっており、基板にガラスやプラスチックなどを用いるときには、その製造プロセスとして、レーザ光や赤外光等を照射して３００℃程度以下の低温でアモルファスシリコン膜の結晶化を行う低温プロセスが使用される。
【０００４】
このような低温プロセスで製造されたポリシリコンＴＦＴ（以下、低温ポリシリコンＴＦＴと称す）を用いたアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置には、同一基板上に低温ポリシリコンＴＦＴと有機ＥＬ素子とが混載されている構造（以下、混載構造と称す）と、低温ポリシリコンＴＦＴが形成されている基板（以下、ＴＦＴ回路形成基板と称す）と有機ＥＬ素子が形成されている基板（以下、有機ＥＬ素子形成基板と称す）とが貼り合わされている構造（以下、貼り合わせ構造と称す）の２種類がある。混載構造は、既に確立された技術である低温ポリシリコンＴＦＴ製造工程と有機ＥＬ素子製造工程によりアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置を信頼性良く容易に実現できるという長所を持つ反面、その基板表面が、低温ポリシリコンＴＦＴを形成する領域と有機ＥＬ素子を形成する領域とに分割されるため、特に画素ピッチが小さくなった場合には極端に、各画素面積当たりの有機ＥＬ素子発光面積の割合（以下、開口率と称す）が減少してしまうという欠点、および、有機ＥＬ層がＴＦＴの凹凸による影響を受けるという欠点を持つ。開口率の低下を有機ＥＬ素子の単位面積当たりの発光量を上げることで補おうとすると、有機ＥＬ素子の短寿命化及び発光効率の低下といった不具合を誘発することになる。混載構造は、また、その構造上、有機ＥＬ層からの光を効率よく基板外に放出させるための回折格子などを、その内部に形成することが難しいという欠点を持つ。
【０００５】
貼り合わせ構造は、このような混載構造の持つ欠点を解決することができる。この貼り合わせ構造の第１の従来技術として、ＴＦＴ回路形成基板と有機ＥＬ素子形成基板とをインジウム柱などを糊として貼り合わせる技術がある（例えば、特許文献１参照）。図１０は、そのような従来技術に係るアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置の断面図である。ＴＦＴ回路形成基板１０１には、ＴＦＴ１２０が形成されており、そのソース電極１２５が配線接続層１０９に電気的に接続されている。一方、有機ＥＬ素子形成基板１０２には、透明電極１１０、有機ＥＬ層１０４、各画素毎に区切られた陰極電極１１１が、この順に、平坦に形成されている。両基板は、それぞれ、ＴＦＴ１２０、有機ＥＬ層１０４が形成されている面を内側に向けて、インジウム柱１３０を糊として貼り合わされている。そして、インジウム柱１３０は、ＴＦＴ回路形成基板１０１の各配線接続層１０９と、有機ＥＬ素子形成基板１０２の各陰極電極１１１とを電気的に接続している。これによって、ＴＦＴ回路形成基板１０１側から、有機ＥＬ素子形成基板１０２の各陰極電極１１１に、有機ＥＬ層１０４を発光させるための駆動電圧を印加することが可能である。また、理想的には、このアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置の開口率を１００％近くとすることが可能である。
【０００６】
貼り合わせ構造の第２の従来技術として、異方性導電性ペーストまたは異方性導電性フィルムを用いて、ＴＦＴ回路形成基板の画素電極と有機ＥＬ素子形成基板の陰極とを接続して貼り合わせる技術がある（例えば、特許文献２参照）。図１１は、そのような従来技術に係るアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置の断面図である。ＴＦＴ回路形成基板２０１には凹部が形成されており、この凹部に、ＴＦＴ等が形成された微細構造物２２０が嵌め込まれており、保護絶縁薄膜２４０の貫通孔から配線接続層２０９が引き出されている。有機ＥＬ素子形成基板２０２には、透明電極２１０上の絶縁層２０５に形成された各開口毎に、有機ＥＬ層２０４及び陰極電極２１１が、ほぼ平坦に積層されており、陰極電極２１１が、絶縁層２０５の各開口の外部に突き出している。ＴＦＴ回路形成基板２０１と有機ＥＬ素子形成基板２０２とは、それぞれ、配線接続層２０９と陰極電極２１１とを内側にして、異方性導電性ペーストまたは異方性導電性フィルム（いずれも図示せず）を用いて貼り合わされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１１７５０９号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】
特開２００２−０８２６３３号公報（第４頁、図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
貼り合わせ法によるアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置に関し、本発明が解決しようとする課題は、以下の通りである。
第一の課題は、従来の貼り合わせ法によるアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置が、装置外部からの圧力に弱いということである。有機ＥＬ層と、有機ＥＬ素子形成基板の陰極電極とＴＦＴ回路形成基板の配線接続層との接続部とが、両基板の主面に垂直な方向に重なり合う領域が存在するために、製造工程における貼り合わせプロセス時あるいは表示装置の実使用時において表示装置表面に圧力がかかった場合、有機ＥＬ素子形成基板の陰極電極と陽極電極との間に短絡が発生して、表示装置が表示不能になり易い。これは有機ＥＬ層が非常に薄い蒸着膜で形成されていることに起因する。薄い蒸着膜は膜質が脆弱なため外からの力が加わると容易に潰れてしまう。
【０００９】
第二の課題は、２枚の基板間を安価に、かつ、信頼性よく電気的に接続することが、容易に実現され難いということである。表示装置において各画素は独立して動作しなければならないため、有機ＥＬ素子形成基板の陰極電極とＴＦＴ回路形成基板の配線接続層とは、各画素毎に電気的接続を確保されなければならない。これを、例えば、上述の貼り合わせ構造の第１の従来技術のようにインジウム柱で実現するためには、平坦な基板上に０．２ｍｍピッチ以下で０．２ｍｍ以下の横断面径のインジウム柱を隣接し合う画素間で接触しないように数万個以上規則正しく配列しなければならない。
【００１０】
第三の課題は、水分の浸入による有機ＥＬ素子の特性劣化を受けやすいということである。混載構造では、一方の基板にＴＦＴと有機ＥＬ素子とが混載されるから、他方の基板（キャップ基板）一面に乾燥剤を装着させることは、比較的容易である。しかしながら、貼り合わせ構造では、一方の基板にＴＦＴ、他方の基板に有機ＥＬ素子が形成されるので、装置内部全体を均一に乾燥できるように乾燥剤を設置することが難しい。加えて、貼り合わせ構造は、混載構造に比して、画素数が同じであれば、その内部空間容積が小さいから、基板端面の封止領域から、両者で同量の水分流入があった場合に、貼り合わせ構造の方において容易に内部の湿度が上昇しやすく、これが貼り合わせ構造の有機ＥＬ素子特性の劣化を早める要因となりうる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置外部からの圧力に強く、２枚の基板間を安価に、かつ、信頼性よく電気的に接続することができ、水分の浸入による特性劣化を抑えることが可能な貼り合わせ構造のアクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、透明電極と有機ＥＬ層と第１の陰極電極部とが積層された発光領域を有する第１の基板と、前記有機ＥＬ層を発光させるために前記第１の陰極電極部に駆動信号を供給する接続層を有する第２の基板とが封止部によって貼り合わされている有機ＥＬ表示装置であって、前記第１の基板が、前記発光領域と分離して、前記第２の基板の前記接続層と接続するために、前記第１の陰極電極部から延在した第２の陰極電極部の形成されている接続領域を有し、前記第１の基板表面への前記接続領域の垂直投影が、前記発光領域と重なり合う部分を持たないことを特徴とする有機ＥＬ表示装置、が提供される。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、透明電極と有機ＥＬ層と陰極電極とが積層された発光領域を有する第１の基板と、前記有機ＥＬ層を発光させるために前記第１の陰極電極部に駆動信号を供給する接続層を有する第２の基板とが封止部によって貼り合わされている有機ＥＬ表示装置であって、前記第１の基板が、前記第２の基板の前記接続層と接続するために、上面に前記陰極電極が延在している、前記第１の基板の表面から隆起した凸部から成る接続領域を有し、前記凸部の前記第１の基板表面からの高さが、前記発光領域の前記陰極電極の上面の前記第１の基板表面からの高さよりも高いことを特徴とする有機ＥＬ表示装置、が提供される。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、有機ＥＬ層と、該有機ＥＬ層を発光させるための駆動信号を受け取るための接続領域を有する第１の基板と、前記接続領域に前記駆動信号を供給するための接続層と、前記駆動信号を生成するための駆動回路とを有する第２の基板とが封止部によって貼り合わされている有機ＥＬ表示装置であって、前記第１の基板が、吸湿剤を収納するための窪みを設けられていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置、が提供される。
そして、好ましくは、前記吸湿剤を収納するための窪みから、前記第１の基板の周縁部に延在する溝が形成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各図は、図の明瞭性の確保のために、２×２のマトリクス構造の画素に対して図示されており、また、ＴＦＴ回路に具備されるＴＦＴの構造は、簡略化されている。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面図である。図１に示すとおり、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置は、ガラスやプラスチック等の透明基板２’上に、各画素毎に、透明電極１０、有機ＥＬ層４、陰極電極１１が積層された発光領域を有する有機ＥＬ素子形成基板２と、基板１’上に、有機ＥＬ層４を発光させるための画素回路を構成するＴＦＴ２０、ＴＦＴ２０を駆動するための駆動回路（図示せず）、および、ＴＦＴ２０のソース領域から引き出された配線接続層（画素電極）９等が形成されたＴＦＴ回路形成基板１とが、それらの周縁部において、支持構造体１８によって所定の間隔に保たれながら、封止部３によって封止されている。陰極電極１１は、その一部が突起接続構造体の上面まで延在しており、配線接続層９と電気的に接続する接続領域を形成している。有機ＥＬ素子形成基板２には、吸湿剤収納領域１２が形成されており、ここに吸湿剤６が収納されている。吸湿剤収納領域１２は、ＴＦＴ回路形成基板１の駆動回路に対向する位置に形成されている。ＴＦＴ回路形成基板には、ＴＦＴを選択・駆動するするための信号および有機ＥＬ素子形成基板２の透明電極１０に印加する陽極電圧などを入力するための接続端子（図示せず）が形成されており、入力された陽極電圧は、ＴＦＴ回路形成基板の特定の電極から、有機ＥＬ素子形成基板２に形成されたバンプ１４および陽極接続配線１３を通じて、透明電極１０に印加される。
【００１７】
画素回路を成すＴＦＴ２０の形成されたＴＦＴ回路形成基板１は、アモルファスシリコンをレーザアニール法若しくはランプアニール法により微結晶化するポリシリコン層形成技術、半導体製造技術から応用される成膜、パターニング及びエッチング技術及びその他の既存技術を用いて実現することが出来る。具体的には、例えば、透明な無アルカリガラス基板などの基板１’上にＣＶＤ法を用いて下地シリコン酸化膜２１を形成し、その上にＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを成膜する。更に不純物ドーピング工程及びレーザアニール等によるポリシリコン化工程を行った後、所望の形状にパターニングしたフォトレジストをマスクとしてのエッチング工程を経て、所定のＴＦＴ形成領域にポリシリコン７を形成する。次に、ＣＶＤ法を用いて、例えばシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜（図示せず）を形成した後、その上にスパッタ法を用いて成膜した例えばＷＳｉ（タングステンシリサイド）をパターニングしてゲート電極８を形成する。次いで、ゲート電極８をマスクとして、最初の不純物ドーピング工程でドーピングされた不純物が与える導電型と逆の導電型をポリシリコン７に与える不純物をドーピングすることによって、ＴＦＴ２０が形成される。ＴＦＴ２０上には、ＣＶＤ法により酸化シリコンからなる層間膜２２を形成し、リソグラフィ技術、エッチング技術を用いてポリシリコンＴＦＴのゲート、ソース及びドレイン各領域上にコンタクトホールを形成する（ソース領域上のコンタクトホールのみ図示）。さらにスパッタ法などを用いてアルミニウムより成る金属配線膜を形成した後、リソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて所望形状にパターニングして配線接続層を形成することにより、ＴＦＴ回路形成基板１の画素回路の製造工程が完了する。この画素回路の製造と同時に、画素回路を駆動するドライバ回路などを製造してもよい。
【００１８】
次に、有機ＥＬ素子形成基板２の製造方法について、図２〜図４を用いて説明する。図２〜図４は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子形成基板の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。図２〜図４において、図１の部分と同等の部分には同一の参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。まず、吸湿剤６を収納するための吸湿剤収納領域１２を予めエッチング等の方法により形成した、ＴＦＴ回路形成基板１で用いた無アルカリガラス基板若しくはそれと同等な透明基板を用意する。
【００１９】
この透明基板２’上にＩＴＯなどの透明導電膜をスパッタ法等により形成した後、公知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてパターニングを行い、画素がマトリクス状に形成される画素領域に所望の形状の透明電極１０を形成する。次に、透明基板２’との間に、透明電極１０の一部を挟むように、透明基板２’上に突起接続構造体５を形成する。また、それと同時に透明基板２’の周縁部に支持構造体１８を形成する（図２）。
【００２０】
この工程においては、スパッタ法若しくはＣＶＤ法により全面にシリコン酸化膜を形成した後、その上に所望の形状にパターニングしたフォトレジストを形成して、そのフォトレジストをマスクとしてシリコン酸化膜をウエットエッチング法、ドライエッチング法、若しくはその両方の組み合わせによりエッチングすることによって、それらの構造体が実現できる。あるいは、透明電極１０を形成した基板上に所望のパターンの感光性樹脂を形成し、２００℃程度の不活性ガス高温環境で加熱して、この感光性樹脂を焼き固める方法を用いることによって、それらの構造体を実現することも出来る。そして、図１に示すとおり、突起接続構造体５の紙面左右方向の側面の少なくとも一方は、透明基板２’の表面から離れるにつれて、突起接続構造体５の内部に向かって傾斜するように形成されている。このようなことは、エッチング条件を制御したり、感光性樹脂のパターニングに用いるマスクの透光領域の周辺部の透光率を、透光領域の中心からの距離が大きくなるにつれて低くなるようにすることによって実現可能である。
【００２１】
その後、有機ＥＬ素子構造の構成要素として公知の正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層等を必要に応じて順に蒸着法等で成膜して、有機ＥＬ層４を、紙面左右方向に隣接し合う突起接続構造体５の間をつなぐように形成する（図３）。この有機ＥＬ層４は、前記層構造にとらわれず、例えば発光層単層構造でもよい。また、フルカラー表示の有機ＥＬ装置を実現するためには、前記発光層は、３原色に対応する３種類の有機ＥＬ発光材料を用いて、画素毎に異なる色に発色するように形成される。
【００２２】
次に、画素毎に、例えばリチウム（Ｌｉ）またはＬｉ化合物とアルミニウム（Ａｌ）とからなる陰極電極１１を、蒸着技術を用いて形成する（図４）。図４に示すとおり、陰極電極１１は、画素毎に独立して有機ＥＬ層４上に形成されており、且つ、紙面左右方向に隣接する両側の突起接続構造体５のうちの一方（図４では右側）の上面平坦部分を覆うように延在している。その際、陰極電極１１は、突起接続構造体５の傾斜した側面を通るように、発光領域から接続領域に延在している。そのことは、突起接続構造体５への陰極電極１１の均一な被膜性を向上させる働きを持つと同時に、発光領域と接続領域とを紙面左右方向に離す働きを持つ。陰極電極１１は、陰極として作用するとともに、突起接続構造体５上においては、ＴＦＴ回路形成基板の配線接続層と電気的に接続する配線としての役割も担っている。
【００２３】
陰極電極１１の形成工程において、同時に、陰極電極１１と同じ材料によって、陽極接続配線１３が形成される。この陽極接続配線１３は、図４に示すように、紙面左右方向に並んで複数形成されている透明電極１０全てに同一の陽極電圧を印加できるような電気的接続を形成している。更に、陽極接続配線１３とＴＦＴ回路形成基板１の所定の電極とを電気的に接続するために、陽極接続配線１３には、例えば銀（Ａｇ）からなるバンプ１４が、形成されている。図４のＡ−Ａ線〔（ａ）〕と、Ｂ−Ｂ線〔（ｂ）〕に沿う断面図を図５に示す。図５において、図４の部分と同等の部分には同一の参照符号が付されている。
【００２４】
以上の工程により形成されたＴＦＴ回路形成基板１と有機ＥＬ素子形成基板２とを、ＴＦＴ形成面と有機ＥＬ層形成面とを対向させた状態で、基板外周を紫外線硬化樹脂からなる封止部３により封止して、本実施の形態の製造工程を完了して、図１に示す有機ＥＬ表示装置が完成する。図１に示すように、突起接続構造体５の透明基板２’表面からの高さが、発光領域における陰極電極１１の透明基板２’表面からの高さよりも高い。そして、配線接続層９との電気接続を行なう接続領域では、有機ＥＬ素子形成基板２の表面から突き出た突起接続構造体５の上面に形成されている陰極電極のみが、配線接続層９とコンタクトしている。したがって、装置外部から圧力を受けてＴＦＴ回路形成基板１が有機ＥＬ素子形成基板２に向かって変位したとしても、有機ＥＬ層が対向するＴＦＴ形成基板に接触して損傷を受けるということがない。また、１画素中で、有機ＥＬ層４が形成される発光領域と、ＴＦＴ回路形成基板１の配線接続層９との電気接続を行なう接続領域とが分離している。また、突起接続構造体５の陰極電極１１の形成されている側面は、透明基板２’の表面から離れるにつれて、突起接続構造体５の内部に向かって傾斜するように形成されているため、透明基板２’表面への接続領域の垂直投影が、発光領域と重なり合う部分を持つことはない。したがって、装置外部からの圧力が、有機ＥＬ層に及ぶことがない。以上によって、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置は、装置外部からの圧力に強いという特徴を有する。
【００２５】
さらに、封止工程は、両基板間に密閉された空間に、減圧された不活性ガスが充填されるように実施される。この密閉空間圧力は、通常の生活環境において有機ＥＬ表示装置が動作する際に、常に大気圧より低くなる気圧とする。具体的には、密閉空間圧力は、０．７気圧（＝７１０ｈＰａ）以下とする。この大気圧と密閉空間圧力との気圧差により、当該表示装置は、大気圧から表面を均等に押し付けられた状態に保たれている。これによって、画素毎に、有機ＥＬ素子形成基板２の突起接続構造体５上に形成されている陰極電極１１と、ＴＦＴ回路形成基板１の配線接続層９との電気的接続が良好な状態に保たれる。
【００２６】
なお、突起接続構造体５は、図２のように各画素毎に区切られている必要はなく、例えば、図６のように、紙面上下方向に一直線状に形成されてもよい。あるいは、紙面左右方向に一直線状に形成されてもよく、格子状に形成されてもよい。また、上述の説明においては、吸湿剤６を収納するための吸湿剤収納領域１２は、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造に先立ってあらかじめ、透明基板２’に形成されているが、上述の有機ＥＬ層４を形成する工程までのいずれかの間に、形成されてもよい。
【００２７】
〔第２の実施の形態〕
図７、図８は、本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子形成基板の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。図９は、図８の有機ＥＬ素子形成基板を、第１の実施の形態のＴＦＴ回路形成基板と同一の構造を有するＴＦＴ回路形成基板と貼り合わせて作製した有機ＥＬ表示装置の、図８の有機ＥＬ素子形成基板のＣ−Ｃ線〔（ａ）〕〕と、Ｄ−Ｄ線〔（ｂ）〕〕に沿う断面図である。図７〜９において、図１〜４の部分と同等の部分には同一の参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が図１〜４に示した第１の実施の形態と異なる点は、有機ＥＬ素子形成基板２が、吸湿剤収納領域１２の両端から透明基板２’の周縁部に沿って形成された通気溝１５と、透明電極１０と透明基板２’との間に形成された回折格子１６とを具備しているという点と、有機ＥＬ素子形成基板２の陰極電極１１とＴＦＴ回路形成基板１の配線接続層９とが、接着層１７で接着されているという点である。
【００２８】
通気溝１５は、吸湿剤収納領域１２の形成時に同時に形成される。通気溝１５を設けることによって、有機ＥＬ表示装置の封止気体空間が広くなる。基板外周の封止部からの水分侵入および／または基板表面からの吸着水分放出が発生した場合、水分の絶対量が同一であれば、封止気体空間の広い方が、水蒸気圧は低くなる。したがって、通気溝１５は、有機ＥＬ層の湿度による特性劣化を防止する効果を有する。通気溝１５は、また、吸湿剤６の吸湿効果を、有機ＥＬ表示装置の封止気体空間全体に、より均一に行き渡らせる働きをする。これによって、吸湿剤を、有機ＥＬ表示装置内の１個所、例えばＴＦＴ回路形成基板２の駆動回路の形成されている領域に対向する位置に設置するだけでも、その吸湿効果を封止気体空間全体に十分に行き渡らせることができ、それは、装置の小型化に貢献する。
【００２９】
回折格子１６は、有機ＥＬ層４から放出される光を基板外に放出する割合を向上させる効果を有する。この回折格子１６は、例えば以下の工程により実現される。
先ず、透明基板２’にフォトレジストを塗布し、ハーフミラー等で二分割したレーザ光の光路差による干渉縞を用いて、数百ｎｍピッチの縞状若しくは島状パターンを形成する。その後、このパターン化したフォトレジストをマスクとして、ドライエッチング技術により透明基板２’を所望のパターンにエッチングする。次いで、フォトレジストを除去後、例えば窒化シリコン等の屈折率の高い材料を、ＣＶＤ法等の成膜技術を用いて、透明基板２’上に成膜する。さらに、窒化シリコン膜表面をエッチバックするか、機械的にシリコン窒化膜表面を研磨することにより、透明基板２’の表面の平坦化を行って、透明基板２’の表面に当該回折格子１６を形成する。
【００３０】
回折格子１６形成後の本実施の形態による有機ＥＬ素子形成基板の製造工程は、図２〜４の第１の実施の形態の製造工程と同様である。即ち、透明基板２’上に透明電極１０及び突起接続構造体５を形成した（図７）後、有機ＥＬ層４、陰極電極１１及び陽極接続配線１３等を形成し、バンプ１４を配置して（図８）、本実施の形態による有機ＥＬ素子形成基板の製造工程を完了する。本実施の形態によるＴＦＴ回路形成基板の製造工程は、第１の実施の形態によるＴＦＴ回路形成基板の製造工程と全く同様である。
【００３１】
本実施の形態における封止工程は、ＴＦＴ回路形成基板１と有機ＥＬ素子形成基板２との間に、例えば異方性導電膜などの導電性のある接着層を備えて、大気圧環境で不活性ガスを導入しながら実施される。有機ＥＬ素子形成基板２の突起接続構造体５上の陰極電極１１とＴＦＴ回路形成基板１の配線接続層９とを、接着層１７で接着して電気的に接続させるため、有機ＥＬ表示装置の封止空間を大気圧とすることができ、大気圧環境下での封止作業が可能となる。
【００３２】
以上により、図９の本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置が実現される。本実施の形態の有機ＥＬ表示装置は、通気溝１５を有するため、図１の第１の実施の形態の有機ＥＬ表示装置に比べ基板間内湿度が上昇しにくいことから、水分による有機ＥＬ層の劣化を防止することができ、これによって、長寿命化及び高信頼性を図った有機ＥＬ表示装置を実現することが可能となる。
【００３３】
尚、有機ＥＬ層からの光を効率良く基板外に放出するための構造（光高効率放出構造）は上述の回折格子のみではなく、細かな凹凸表面の乱反射を利用した散乱層や、例えば多孔質シリカ（酸化シリコン）などの透明基板２’よりも低い屈折率を有する低屈折率層でもよい。
【００３４】
以上、本発明をその好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明の有機ＥＬ表示装置は、上述した実施の形態のみに制限されるものではなく、本願発明の要旨を変更しない範囲で種々の変化を施した有機ＥＬ表示装置も、本発明の範囲に含まれる。例えば、本願の有機ＥＬ表示装置は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置に限られることはなく、スタティック駆動方式の有機ＥＬ表示装置等、陽極電極が共通電極となる有機ＥＬ表示装置であればよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る有機ＥＬ表示装置においては、有機ＥＬ素子形成基板の有機ＥＬ層が形成される領域と、有機ＥＬ素子形成基板の陰極電極とＴＦＴ回路形成基板の配線接続層との電気接続を行なう接続領域とが分離しており、その接続領域では、有機ＥＬ層が形成されている有機ＥＬ素子形成基板表面から突き出た突起接続構造体の上面に形成されている陰極電極のみが、配線接続層とコンタクトしており、また、透明基板表面への接続領域の垂直投影が、発光領域と重なり合う部分を持つことがないから、装置外部からの圧力による有機ＥＬ層の損傷を防ぐことができ、これによって、外圧に強い信頼性の高い有機ＥＬ表示装置を歩留まり良く実現することが可能である。
【００３６】
また、本発明の１実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置は、全ての動作状況及び使用環境において、その内部圧力が、大気圧に対して陰圧となるように構成されているものであるから、装置全体に均等な圧力が加わり、これによって、画素毎に高い信頼性を持つ有機ＥＬ素子形成基板の陰極電極とＴＦＴ回路形成基板の配線接続層との電気的接続を可能にする。
【００３７】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置は、吸湿剤収納領域を設け、さらには、基板周縁部に通気溝を設けるものであるから、貼り合わせ構造の有機ＥＬ表示装置において封止内湿度を低く保つことができ、さらには、封止空間面積を拡大して装置内湿度を低く保つとともに、吸湿剤の吸湿効果を装置内全体に均等に及ぼすことができ、これによって、有機ＥＬ表示装置の湿度による特性劣化を防止することが可能である。
【００３８】
また、本発明の１実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置は、光高効率放出構造を具備するものであるから、高効率有機ＥＬ表示装置を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面図。
【図２】図１の有機ＥＬ素子形成基板の製造方法を説明するための製造の一工程における断面図。
【図３】図２に続く製造の一工程における断面図。
【図４】図３に続く製造の一工程における断面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線〔（ａ）〕と、Ｂ−Ｂ線〔（ｂ）〕に沿う断面図。
【図６】図２の製造の工程における他の断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子形成基板の製造方法を説明するための製造の一工程における断面図。
【図８】図７に続く製造の一工程における断面図。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部〔（ａ）〕と、他の一部〔（ｂ）〕の断面図。
【図１０】従来の技術による有機ＥＬ表示装置の断面図。
【図１１】別の従来の技術による有機ＥＬ表示装置の断面図。
【符号の説明】
１ＴＦＴ回路形成基板
１’ 基板
２有機ＥＬ素子形成基板
２’ 透明基板
３封止部
４有機ＥＬ層
５突起接続構造体
６吸湿剤
７ポリシリコン
８ゲート電極
９配線接続層
１０透明電極
１１陰極電極
１２吸湿剤収納領域
１３陽極接続配線
１４バンプ
１５通気溝
１６回折格子
１７接着層
１８支持構造体
２０ＴＦＴ
２１下地シリコン酸化膜
２２層間膜

Claims

透明電極と有機ＥＬ層と第１の陰極電極部とが積層された発光領域を有する第１の基板と、前記有機ＥＬ層を発光させるために前記第１の陰極電極部に駆動信号を供給する接続層を有する第２の基板とが封止部によって貼り合わされている有機ＥＬ表示装置であって、前記第１の基板が、前記発光領域と分離して、前記第２の基板の前記接続層と接続するために、前記第１の陰極電極部から延在した第２の陰極電極部の形成されている接続領域を有し、前記第１の基板表面への前記接続領域の垂直投影が、前記発光領域と重なり合う部分を持たないことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
透明電極と有機ＥＬ層と陰極電極とが積層された発光領域を有する第１の基板と、前記有機ＥＬ層を発光させるために前記陰極電極に駆動信号を供給する接続層を有する第２の基板とが封止部によって貼り合わされている有機ＥＬ表示装置であって、前記第１の基板が、前記第２の基板の前記接続層と接続するために、上面に前記陰極電極が延在している、前記第１の基板の表面から隆起した凸部から成る接続領域を有し、前記凸部の前記第１の基板表面からの高さが、前記発光領域の前記陰極電極の上面の前記第１の基板表面からの高さよりも高いことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
前記凸部の側面の少なくとも１つは、前記第１の基板の表面から前記第２の基板の表面に近づくにつれて、前記凸部の内部に向かって傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置。
有機ＥＬ層と、該有機ＥＬ層を発光させるための駆動信号を受け取るための接続領域を有する第１の基板と、前記接続領域に前記駆動信号を供給するための接続層と、前記駆動信号を生成するための駆動回路とを有する第２の基板とが封止部によって貼り合わされている有機ＥＬ表示装置であって、前記第１の基板が、吸湿剤を収納するための窪みを設けられていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
前記吸湿剤を収納するための窪みが、前記第２の基板の前記駆動回路の形成されている領域に対向して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記吸湿剤を収納するための窪みから、前記第１の基板の周縁部に延在する溝が形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記第１の基板と前記第２の基板との間の気体空間が、０．７気圧（７１０ｈＰａ）以下の不活性ガスで充填されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
前記第１の基板の前記接続領域と、前記第２の基板の前記接続層とが、接着層で接着されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
前記透明電極と接する前記第１の基板の表面に、回折格子、または、前記第１の基板よりも低い屈折率を有する低屈折率層、または、光を散乱させる光散乱層が形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
前記発光領域が、２次元的にマトリクス状に形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。