JP2007012461A - 有機ｅｌ表示素子の製造方法および有機ｅｌ表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 陰極配線形成のための金属膜を介する陽極配線間の短絡を防止する。
【解決手段】 隔壁７を形成する際に、金属蒸着範囲（金属膜）４における最も外側の本来の隔壁７を越える部分においても隔壁７１を形成する。隔壁７１は、平面図上で見ると、ほぼ長方形状に互いに平行に形成されたそれぞれの陽極配線１の間に、陽極配線１の配列方向に沿って形成される。すると、領域Ｐにおいて、陽極配線１と金属膜（図１（Ｂ）における陰極配線２）とを導通させるような絶縁不良が複数箇所で生じた場合、隔壁７１の存在によって、複数の陽極配線１は、金属膜を介して導通することはない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬ表示素子の製造方法および有機ＥＬ表示素子に関し、特に、陽極間の短絡の発生を低減できる有機ＥＬ表示素子の製造方法および有機ＥＬ表示素子に関する。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス)表示装置は、対向して設けられた陽極と陰極との間に配置された有機ＥＬ層に電流が供給されると自発光する電流駆動型の表示装置である。有機ＥＬ表示装置は半導体発光ダイオードに似た特性を有しているので有機ＬＥＤと呼ばれることもある。

有機ＥＬ表示装置の表示部を形成する有機ＥＬ表示素子は、ガラス基板上に陽極に接続されるかまたは陽極そのものを形成する複数の陽極配線が平行して配置され、陽極配線と直交する方向に、陰極に接続されるかまたは陰極そのものを形成する複数の陰極配線が平行して配置され、両電極間に有機ＥＬ層が挟持された構造を有する。陽極配線と陰極配線とがマトリクス状に配置された有機ＥＬ表示素子において、陽極配線と陰極配線との交点が画素となる。すなわち、画素がマトリクス状に配置されている。一般に、陰極配線は金属で形成され、陽極配線はＩＴＯ（インジウム・錫・酸化物）などの透明導電膜で形成される。

ガラス基板に設けられた陽極配線上に有機ＥＬ層を形成するための有機化合物が積層される。また、有機ＥＬ表示素子において、有機薄膜の上に設けられる陰極配線が分離配置されるように分離構造体（以下、隔壁という。）が設けられる。このような構成は、例えば、特許文献１に記載されている。図５は、特許文献１に記載されているような隔壁が設けられた有機ＥＬ表示素子を示す平面図およびＢ−Ｂ断面図である。

特開２００１−３５１７７９号公報（段落００１２−００１７、図１および図２）

図５に示す例では、ガラス基板上にＩＴＯを成膜し、ＩＴＯをエッチングして、陽極配線１を形成する。次に、金属膜を成膜し、金属膜をエッチングして、駆動回路に接続される陽極引き回し配線（図示せず）および陰極引き回し配線６を形成する。その層の上に、感光性のポリイミド樹脂である絶縁膜３を塗布する。絶縁膜３は、その開口部が有機ＥＬ表示素子の発光領域を規定するための構造物である。そして、露光現像等を行って、有機ＥＬ表示素子において各画素の発光部となる開口部８を形成する。

有機ＥＬ表示素子において開口部８を形成する際に、陰極引き回し配線６における所定部位の絶縁膜３を除去して絶縁膜穴（コンタクトホール）５も形成する。絶縁膜穴５において、陰極配線２と陰極引き回し配線６とが接続される。

さらに、ネガ型（露光時に光があたった部分が残る）の非導電性の感光性樹脂を塗布した後、露光現像して隔壁７を形成する。形成された隔壁７によって、この後の工程で蒸着によって形成される画面内の各陰極配線２が分離される。以上のようにして構造体が形成されたガラス基板の上に、有機ＥＬ層としての有機薄膜を積層する。有機薄膜として、順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を形成する。最後に、蒸着によって、アルミニウム等の金属で陰極配線２を形成する。

図５に示すように、陰極配線２を形成するための金属膜が配設される金属蒸着範囲４は、陰極配線２が形成される領域より狭くすることはできない。製造の容易性を考慮すると、金属蒸着範囲４は、陰極配線２が形成される領域よりも広めにならざるを得ない。その結果、最も外側の隔壁７を越える部分が存在する。図５（Ａ）の平面図において、最も外側の隔壁７は、最上の隔壁７と最下の隔壁７である。

陽極配線１は、特に、図５（Ａ）の平面図で見ると、最下の隔壁７のさらに下の部分において、駆動回路との接続容易性等の理由から、金属蒸着範囲４と重なっている。また、製造方法によっては、最上の隔壁７のさらに上の部分において金属蒸着範囲４と重なることもある。

従って、図５（Ｂ）の断面図に示すように、全ての陽極配線１が絶縁膜３を挟んで金属蒸着範囲４と対向する部分が生ずる（図５（Ａ）に示す領域Ｐ）。なお、そのような部分（領域Ｐ）において、蒸着された金属膜は本来の陰極配線２として機能しないが、説明を簡単にするために、以下、そのような部分における金属も陰極配線２という。

すると、図６に示すように、領域Ｐにおける複数箇所おいて、不純物の混入等の理由により絶縁膜３の絶縁が不良になって電気的に導通するようになった場合には、領域Ｐにおける陰極配線２を介して複数の陽極配線１が短絡する。なお、絶縁膜３の絶縁が不良になって電気的に導通するようになった箇所を、以下、絶縁膜ピンホール１０という。また、最上の隔壁７のさらに上の部分において金属蒸着範囲４と重なる部分（領域Ｑ）でも、複数の陽極配線１の短絡が生じうる。

短絡している複数の陽極配線１を第１の陽極配線１および第２の陽極配線１と表現し、第１の陽極配線１と第２の陽極配線１とが短絡している場合を考える。その場合、第１の陽極配線１を介して駆動される画素を点灯状態にし、第２の陽極配線１を介して駆動される画素を消灯状態にしたいときに、所望の点灯状態にならない。例えば、双方が消灯状態になってしまう。

短絡等の欠点を発見するために、一般に、有機ＥＬ表示素子の点灯検査が実施される。点灯検査では、市松模様や、図７（Ａ）に例示するような周期性のあるパターンを有機ＥＬ表示素子１００に点灯表示させることが多い。なお、図７では、黒部分が点灯箇所を示す。図７（Ａ）に例示するパターンを用いた場合には、例えば、ａで示される陽極配線１とｂで示される陽極配線１とが短絡しているときには、短絡していることを検出できない。点灯検査において、ａで示される陽極配線１を介して駆動される画素ｅが点灯状態にされるときにはｂで示される陽極配線１を介して駆動される画素ｆも点灯状態にされ、ａで示される陽極配線１を介して駆動される画素ｅが消灯状態にされるときにはｂで示される陽極配線１を介して駆動される画素ｆも消灯状態にされるからである。すなわち、点灯検査において、第１の陽極配線１と第２の陽極配線１とが短絡していることを検出しづらい。

例えば、図７（Ｂ）に例示するパターンと図７（Ｃ）に例示するパターンとの双方を使用する場合には、図７（Ｃ）に例示するパターンによる点灯検査を行っているときに、ａで示される陽極配線１とｂで示される陽極配線１とが短絡していることを検出できる。画素ｅが点灯状態になっているときに画素ｆが点灯した場合には、ａで示される陽極配線１とｂで示される陽極配線１とが短絡していると判断できる。しかし、図７（Ｃ）に例示するパターンのみによって点灯検査を完了させることはできない。図７（Ｃ）におけるｃの部分の検査ができないからである。すなわち、陽極配線１間の短絡を確実に検出し、かつ、全画面についての点灯検査を行う場合には、少なくとも２つのパターンを用いて検査を実施しなければならず、検査工数が増える。

そこで、本発明は、陰極配線形成のための金属膜を介する陽極配線間の短絡を防止することができる有機ＥＬ表示素子の製造方法および有機ＥＬ表示素子を提供することを目的とする。

本発明による有機ＥＬ表示素子の製造方法は、陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層される有機ＥＬ表示素子を形成する際に、金属膜を隔壁で分離することによってそれぞれの陰極配線を形成する有機ＥＬ表示素子の製造方法であって、隔壁を形成するときに、金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を形成することを特徴とする。

それぞれの陽極配線に対向する部分毎に金属膜を分離するように隔壁を形成することが好ましい。

本発明による有機ＥＬ表示素子は、陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層され、それぞれの陰極配線を分離する隔壁を有する有機ＥＬ表示素子であって、陰極配線を形成する金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を有することを特徴とする。

陰極配線が形成される部分以外の部分に形成された隔壁は、金属膜を、それぞれの陽極配線に対向する部分毎に分離するように形成されていることが好ましい。

本発明によれば、陰極配線を形成する金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に陽極配線の配列方向に沿った隔壁を有するように有機ＥＬ表示素子が形成されるので、金属膜と陽極配線とを導通させる絶縁不良が絶縁膜に生じても、金属膜を介する陽極配線間の短絡が生ずることを防止できるようになる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ表示素子を示す平面図およびＢ−Ｂ断面図である。

図１に示す例でも、図５に示された場合と同様に、ガラス基板上にＩＴＯを成膜し、ＩＴＯをエッチングして、陽極配線１を形成する。次に、金属膜を成膜し、金属膜をエッチングして、駆動回路に接続される陽極引き回し配線（図示せず）および陰極引き回し配線６を形成する。その層の上に、感光性のポリイミド樹脂である絶縁膜３を塗布する。そして、露光現像等を行って、有機ＥＬ表示素子において各画素の発光部となる開口部８および絶縁膜穴５を形成する。

さらに、ネガ型の感光性樹脂を塗布した後、露光現像して隔壁７を形成する。形成された隔壁７によって、この後の工程で蒸着によって形成される画面内の各陰極配線２が分離される。

本実施の形態で特徴的なことは、隔壁７を形成する際に、金属蒸着範囲（金属膜）４における最も外側の本来の隔壁７を越える部分においても隔壁７１を形成することである。なお、本来の隔壁７とは、陰極配線２として機能する金属配線部分を隔離するものである。また、最も外側の隔壁７は、図１（Ａ）の平面図において最上の横方向に延びる隔壁７と最下の横方向に延びる隔壁７である。そして、本来の隔壁７を越える部分において形成される隔壁７１は、平面図上で見ると、ほぼ長方形状に互いに平行に形成されたそれぞれの陽極配線１の間に、陽極配線１の配列方向に沿って形成される。

その後、以上のようにして構造体が形成されたガラス基板の上に、有機ＥＬ層としての有機薄膜を積層する。有機薄膜として、順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を形成する。最後に、蒸着によって、アルミニウム等の金属で陰極配線２を形成する。さらに、有機ＥＬ表示素子に駆動回路などの周辺回路を実装する等の工程を経て、有機ＥＬ表示装置が作成される。

図１（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すように、領域Ｐにおいて、金属蒸着範囲４における各陽極配線１と対向する部分は、互いに分離される。すると、図２に示すように、複数の絶縁膜ピンホール１０が生じても、図２に示す隔壁７１の存在によって、絶縁膜ピンホール１０に接している複数の陽極配線１は、陰極配線２（図１（Ａ）の平面図における最下の横方向に延びる隔壁７を越える部分）を介して導通することはない。領域Ｑについても、複数の絶縁膜ピンホール１０が生じても、図１（Ａ）の平面図における最上の横方向に延びる隔壁７を越える部分に形成された隔壁７１の存在によって、絶縁膜ピンホール１０に接している複数の陽極配線１は、陰極配線２（図１（Ａ）の平面図における最上の隔壁７を越える部分）を介して導通することはない。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態の有機ＥＬ表示素子を示す平面図およびＢ−Ｂ断面図である。第１の実施の形態では、金属蒸着範囲４における最も外側の本来の隔壁７を越える部分において、平面図上で見ると、それぞれの陽極配線１の間に隔壁７１が形成された。第２の実施の形態では、平面図上で見ると、それぞれの陽極配線１と重複する部分において隔壁７１が形成される。

図３に示す例でも、図１および図５に示された場合と同様に、ガラス基板上にＩＴＯを成膜し、ＩＴＯをエッチングして、陽極配線１を形成する。次に、金属膜を成膜し、金属膜をエッチングして、駆動回路に接続される陽極引き回し配線（図示せず）および陰極引き回し配線６を形成する。その層の上に、感光性のポリイミド樹脂である絶縁膜３を塗布する。そして、露光現像等を行って、有機ＥＬ表示素子において各画素の発光部となる開口部８および絶縁膜穴５を形成する。

さらに、ネガ型の感光性樹脂を塗布した後、露光現像して隔壁７を形成する。形成された隔壁７によって、この後の工程で蒸着によって形成される画面内の各陰極配線２が分離される。そして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態の場合と同等に、隔壁７を形成する工程で、同時に隔壁７１も形成される。

図３（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すように、領域Ｐにおいて、金属蒸着範囲４における各陽極配線１と対向する部分は、隣接する陽極配線１に対向する部分とは一部重複するが、その他の陽極配線１に対向する部分とは分離される。すると、図４に示すように、互いに離れた位置で複数の絶縁膜ピンホール１０が生じても、図４に示す隔壁７１の存在によって、絶縁膜ピンホール１０に接している複数の陽極配線１は、陰極配線２（図３（Ａ）の平面図における最下の横方向に延びる隔壁７を越える部分）を介して導通することはない。領域Ｑについても、互いに離れた位置で複数の絶縁膜ピンホール１０が生じても、図３（Ａ）の平面図における最上の横方向に延びる隔壁７を越える部分に形成された隔壁７１の存在によって、絶縁膜ピンホール１０に接している複数の陽極配線１は、陰極配線２（図３（Ａ）の平面図における最上の隔壁７を越える部分）を介して導通することはない。

なお、図４に破線で示すように、隣接する陽極配線１を短絡させるような絶縁膜ピンホール１１が発生する可能性がある。しかし、隣接する陽極配線１の短絡は、市松模様（画素単位の市松模様）や図７（Ａ）に示されたようなパターン（画素単位でずれていくようなパターン）による点灯検査で検出可能である。

以上に説明したように、第１の実施の形態では、全ての陽極配線１が絶縁膜３を挟んで対向する部分であって本来の陰極配線１が存在しない金属蒸着部分（領域Ｐ，Ｑ）において、それぞれの陽極電極１に対向する金属蒸着部分を、隔壁７１によって隔離したので、金属蒸着部分を介する陽極配線１間の短絡の発生を防止することができる。また、第２の実施の形態では、全ての陽極配線１が絶縁膜３を挟んで対向する部分であって本来の陰極配線１が存在しない金属蒸着部分（領域Ｐ，Ｑ）において、隣接する陽極配線１に対向する部分は一部重複するが、その他の陽極配線１に対向する部分とは金属蒸着部分を分離するように隔壁７１を形成したので、少なくとも隣接しない陽極配線間１の短絡の発生を防止できる。

従って、金属蒸着部分（領域Ｐ，Ｑ）において、離れた（隣接しない）位置にある複数の陽極配線１に接続する絶縁膜ピンホール１０が発生しても、その有機ＥＬ表示素子は、絶縁膜ピンホール１０が発生しているだけでは不良品にならない。よって、有機ＥＬ表示素子の製造時の歩留まりが向上する。

また、図７（Ｂ），（Ｃ）に示されたような複数段階の点灯検査を行う必要はなく、図７（Ａ）に例示されたようなパターンによる点灯検査を行うだけでよい。よって、検査工数を低減させることができる。さらに、図７（Ａ）に例示されたようなパターンによる点灯検査を行うだけで、絶縁膜ピンホール１０に起因する不良品が出荷されることを防止できる。

本発明は、隔壁で陰極配線が分離される構造の有機ＥＬ表示素子において、陽極配線間の短絡の発生を低減させるために好適に適用される。

本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ表示素子を示す平面図およびＢ−Ｂ断面図。 絶縁膜ピンホールの発生を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態の有機ＥＬ表示素子を示す平面図およびＢ−Ｂ断面図。 絶縁膜ピンホールの発生を示す断面図。 一般的な有機ＥＬ表示素子を示す平面図およびＢ−Ｂ断面図。 絶縁膜ピンホールの発生を示す断面図。 点灯検査で使用されるパターンを示す説明図。

符号の説明

１ 陽極配線
２ 陰極配線
３ 絶縁膜
４ 金属蒸着範囲
５ 絶縁膜穴（コンタクトホール）
６ 陰極引き回し配線
７，７１ 隔壁
８ 開口部
１０ 絶縁膜ピンホール

Claims (4)

1. 陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層される有機ＥＬ表示素子を形成する際に、金属膜を隔壁で分離することによってそれぞれの陰極配線を形成する有機ＥＬ表示素子の製造方法において、
   前記隔壁を形成するときに、金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を形成する
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示素子の製造方法。
2. それぞれの陽極配線に対向する部分毎に金属膜を分離するように隔壁を形成する
   請求項１記載の有機ＥＬ表示素子の製造方法。
3. 陽極配線、絶縁膜、有機薄膜および陰極配線が積層され、それぞれの陰極配線を分離する隔壁を有する有機ＥＬ表示素子において、
   陰極配線を形成する金属膜における陰極配線が形成される部分以外の部分に、陽極配線の配列方向に沿った隔壁を有する
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示素子。
4. 陰極配線が形成される部分以外の部分に形成された隔壁は、金属膜を、それぞれの陽極配線に対向する部分毎に分離するように形成されている
   請求項３記載の有機ＥＬ表示素子。

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