JP2009021213A - 有機発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 樹脂層が発光部から発光部の周囲に形成された配線部の上に延在して形成された有機発光装置において、樹脂層中の水分が発光部に形成された有機発光素子に与える影響を低減することができる有機発光装置を提供する。
【解決手段】 基板１１０と、基板の上に配置されており、発光部１２０を形成している複数の有機発光素子１２１と、基板の上の発光部の外に形成されており有機発光素子の発光を制御する回路部１３０、１４０と、発光部と回路部の間に形成されている複数の配線１５１、１６１と、発光部から配線に延在しており配線の上を覆っている樹脂層１８０と、を有する有機発光装置において、樹脂層は、配線のパターン形状に対応して形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を有する有機発光装置に関する。
現在、開発が進められている有機発光素子の構成は、基板の上に第１電極を設け、その上に電荷の輸送や再結合に関して機能を分離した複数層の有機化合物層と、さらに第２電極が積層する構成を基本としている。そして、この有機発光素子が基板の上に複数形成されることによって発光部が形成されて有機発光装置が構成される。また、有機発光素子を駆動する回路部が基板の上の発光部の周囲に形成されており、発光部と回路部との間は配線によって接続されている。
このように基板の上に配置された複数の有機発光素子により形成されている発光部と、発光部の外に回路部および配線が形成された有機発光装置が特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１および特許文献２では、ともに樹脂層が発光部から配線を介して回路部に延在しており、回路部および配線の上を覆っている構成が開示されている。
特許文献１のＥＬ表示装置は、樹脂材料からなる層間絶縁膜（平坦化膜）が画素部に形成されている画素ＴＦＴと画素電極との間に形成されており、層間絶縁膜は画素部の外に形成されているソース側駆動回路の上に延在して形成されている（図１１、実施例１１）。層間絶縁膜（平坦化膜）は、表面の凸凹形状をなだらかにし、積層する有機発光素子を構成する各層の断線や短絡や発光のムラなどを防止する効果を有する。
また、特許文献２の表示装置は、有機材料からなるバンクが表示部において複数の画素の間および画素の周囲に形成されており、バンクが表示部の外に配置されているデータ側駆動回路及び走査側駆動回路に延在して形成されている（図３）。バンクは、隣り合う画素の間で有機化合物が混ざり合うのを防ぐ効果を有する。
特開２００１−０１３８９３号公報 特開２０００−３５３５９４号公報
有機発光素子を用いた発光装置の場合、有機発光素子は極めて水分や酸素等に弱いため、有機発光素子に水分や酸素が浸入しないように、厳密な水分管理のもとで装置を作製する必要がある。基板と有機発光素子を構成する基板側の下部電極との間に樹脂層（平坦化膜）を形成する場合や、有機発光素子の間や周囲に樹脂層（素子分離膜）を形成する場合には、樹脂層中に多量の水分が含まれているため、脱水する工程を経て装置を作製している。しかしながら脱水工程を経ても水分を十分に抜くことは難しく、樹脂層に含まれる水分が徐々に有機発光素子に伝播していき、有機発光素子にダメージを与えることが問題になっている。このような樹脂層中に含まれる水分による有機発光素子へのダメージは、有機発光素子によって形成される発光部の周辺部で特に問題となっている。特許文献１および特許文献２では、このように樹脂層が発光部の周辺部に形成されているにもかかわらず、水分による問題に対する対策がなされていない。そのため、上記のように樹脂層に含まれる水分が有機発光素子にダメージを与えることが問題となる。
一方で、樹脂層は、配線および回路部を外部からの接触等から機械的に保護する、配線、回路部と有機発光素子の電極との電気的な絶縁を確保する等、発光部に形成するのとは別の目的で、発光部から発光部の周囲の配線上、さらには回路部上に延在している。そのため、樹脂層の形成にあたっては、樹脂層を発光部の外に形成されており有機発光素子に電気的に接続されている配線、さらには回路部の上に形成しつつ、有機発光素子への水分の浸入を低減することが求められる。
そこで、本発明は樹脂層が発光部から発光部の周囲に形成された配線上、回路部上に延在して形成された有機発光装置において、樹脂層中の水分が発光部に形成された有機発光素子に与える影響を低減することができる有機発光装置を提供することを目的とする。
本発明に係る有機発光装置は、樹脂層が、発光部から発光部の周囲に形成されている配線に延在しており、配線の上を覆っている構成であって、発光部の周囲に設けられる樹脂層を最小限にとどめ、樹脂層に含まれる水分や酸素の量を減らす構成である。
すなわち、本発明に係る有機発光装置は、基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線に延在し前記配線の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、前記樹脂層は、前記複数の配線の間には形成されていないことを特徴とする。
あるいは、本発明に係る有機発光装置は、基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線に延在し前記配線の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、前記樹脂層は、前記複数の配線の間に、前記配線の上に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い部分を有することを特徴とする。
あるいは、本発明に係る有機発光装置は、基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線に延在し前記配線の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、前記配線の上に形成されている前記樹脂層の厚みが、前記発光部に形成されている前記樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とする。
あるいは、本発明に係る有機発光装置は、基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線を介して前記回路部に延在し前記配線および前記回路部の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、前記回路部の上に形成されている前記樹脂層の厚みが、前記発光部に形成されている前記樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とする。
本発明により、従来知られている樹脂層の機能は維持した状態で、有機発光装置内に含まれている酸素や水分等の量を低く抑え、有機発光素子の性能の低下を防止することが可能となる。特に発光部の周囲に形成されている有機発光素子の性能の低下を抑え、信頼性の高い有機発光装置を提供することが可能となる。
本発明の有機発光装置は、基板と、基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、基板の上の発光部の周囲に形成されており有機発光素子の発光を制御する回路部と、発光部と回路部の間に形成されている複数の配線と、発光部に形成されており発光部から配線に延在しており配線の上を覆っている樹脂層と、を有する。
発光部は、複数の有機発光素子によって形成されており、各有機発光素子の発光／非発光、あるいは発光／非発光と発光の強度を制御することにより情報を表示する部分である。有機発光素子は、基板の上に順に第１電極、有機化合物層、第２電極を有する。第１電極と第２電極との間に電流を流すことによって有機化合物層中の発光材料が励起され、励起された発光材料が基底状態に戻る際に光が放出される。回路部は、複数の有機発光素子の発光／非発光、発光の強度、あるいは発光のタイミングなどを制御する部分であり、スイッチング素子や容量素子等の回路素子を有している。発光部に形成されている有機発光素子と回路部に形成されている回路素子とは、複数の配線によって電気的に接続されている。回路素子と配線はそれぞれ基板の上にパターン形成されている。
樹脂層は、発光部から配線の上に延在して形成されている、樹脂を含む層である。樹脂層として、種々の構成をとることができる。例えば、発光部において基板と第１電極との間に形成されている層（平坦化膜）であっても良いし、複数の有機発光素子の間および複数の有機発光素子の周囲に形成されている層（素子分離膜）であってもよい。樹脂層が配線の上に延在して形成されていることによって、配線を外部からの衝撃等から保護することができる。さらには作製工程中の外的な機械的要因や化学的要因から保護し、歩留りを向上する効果もある。配線と有機発光素子を構成するの電極との間で発生する寄生容量を低減し、駆動時の応答性を確保する機能を持たせることもできる。
そして、本発明の有機発光装置は、樹脂層が配線のパターン形状に対応して形成されている。パターン形状に対応するとは、配線の形状に対応して、配線の上に樹脂層が設けられていることである。より具体的には、樹脂層が、複数の配線の間には形成されておらず、下地の層が露出している、あるいは樹脂層が、複数の配線の間に、配線の上に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い部分を有している構成である。また、樹脂層がパターン形状に対応するのは、配線全体であってもよいし一部であってもよい。このような構成にすることによって配線の上に設けられる樹脂層を最小限にとどめ、樹脂層に含まれる水分や酸素の量を減らすことができる。さらに樹脂層は、配線を介して回路部に延在して形成されていてもよい。このとき回路部に形成される樹脂層は回路部のパターン形状に対応して形成されていることが好ましい。より具体的には、樹脂層が、回路素子の間には形成されておらず、下地の層が露出している、あるいは樹脂層が、回路素子の間に、配線の上に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い部分を有している構成である。尚、パターンの端部は上部層の断切れ防止のため順テーパ形状が好ましい。このパターンは発光部の開口やコンタクトホールを形成するパターニングと同時に形成することが工程数を増やさない意味で好ましいが、別工程で作製することも可能である。
あるいは、本発明の有機発光装置は、配線の上に形成されている樹脂層の厚みが、発光部に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い構成であってもよい。すなわち、配線の上にはパターン形状によらず樹脂層が一様に形成されており、発光部よりも薄く形成されている構成であってもよい。このような構成にすることによっても、発光部の周囲に設けられる樹脂層を最小限にとどめ、樹脂層に含まれる水分や酸素の量を減らすことができる。あるいは、樹脂層が配線を介して回路部に延在して形成されており、配線および回路部の上を覆っている場合には、回路部の上に形成されている樹脂層の厚みが、発光部に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い構成であってもよい。このような構成にすることによっても、発光部の周囲に設けられる樹脂層を最小限にとどめ、樹脂層に含まれる水分や酸素の量を減らすことができる。
以下、本発明に係る有機発光装置の実施形態について図面を用いて説明する。
図１（ａ）は、有機発光装置の構成の一例を示す平面模式図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の領域別の説明図であり、（ａ）と（ｂ）の平面位置は対応している。
図１において、１１０は基板、１２０は発光部、１３０は縦列の回路部、１４０は横列の回路部、１５０は縦列の配線部、１６０は横列の配線部、１７０は端子部である。発光部１２０には、有機発光素子１２１、接続部１２２、第２電極１２３、樹脂層１８０が形成されている。縦列の回路部１３０、横列の回路部１４０には、それぞれ制御回路１３１、１４１、制御配線１３２、１４２が形成されている。また縦列の配線部１５０、横列の配線部１６０には、それぞれ複数の配線（データ配線）１５１、１６１が形成されている。そして、樹脂層１８０が発光部１２０から配線１５１および１６１に延在して形成されている。さらに図１では、樹脂層１８０が配線１５０および１６０を介して回路部１３０および１４０に延在して形成されている。端子部１７０には、接続端子１７１が形成されている。
基板１１０は、発光部１２０や回路部１３０および１４０、配線部１５０および１６０、端子部１７０がその上に形成される母材である。発光部１２０は、基板１１０の上に形成されており発光部は、複数の有機発光素子１２１によって構成されている。各有機発光素子１２１は、基板１１０側から順に第１電極（不図示）と、有機化合物層（不図示）と、第２電極１２３を有しており、第１電極と第２電極１２３との間に電流を流すことによって発光する。
各有機発光素子１２１の発光は、縦列毎に制御回路１３１が設けられた縦列の回路部１３０と、横列毎に制御回路１４１が設けられた横列の回路部１４０と、各有機発光素子１２１に設けられた画素回路部（不図示）によって制御される。回路部１３０および１４０と画素回路部にはそれぞれアモルファスシリコンや低温多結晶シリコン等を主成分とする薄膜トランジスタがスイッチング素子として形成されており、その他容量素子としてキャパシタが形成されていてもよい。複数の縦列の制御回路１３１の間は、制御配線１３２によって接続されており、制御回路１３１と有機発光素子に設けられた画素回路との間は、データ配線１５１によって接続されている。また横列についても同様に、制御回路１４１の間は、制御配線１４２によって接続されており、制御回路１４１と画素回路との間は、データ配線１６１によって接続されている。なお、データ配線１５１、１６１は画素回路部に信号を供給する配線を意味しており、発光輝度を定める信号のみを指すものではない。本発明では、データ配線１５１、１６１のいずれが発光輝度を定める信号を供給する配線であっても良い。
また、端子部１７０には、外部に設けられた外部回路と、縦列の制御回路１３１、横列の制御回路１４１、第１電極、第２電極１２３とをそれぞれ接続するための接続端子１７１が形成されている。接続端子１７１と外部回路とは、フレキシブル配線などで接続される。
なお、図１では、発光部１２０の外側の領域を模式的に大きく示しているが、実際には発光部１２０の外側は数ｍｍの幅である。また、複数の有機発光素子の配置についても模式的に示しているが、例えば対角２．５インチの発光部を有する有機発光装置の場合であって、横３２０画素×縦２４０画素の場合には、ＲＧＢ（赤、緑、青）の３色の発光素子を１つの発光単位（画素）として表示装置を構成する場合、１素子あたりの大きさは縦１６０μｍ×横５０μｍ程度である。画素を構成する副画素数を多くする場合は、１素子あたりの大きさは更に小さくなる。
樹脂層１８０は、発光部１２０から配線１５１および１６１に延在しており、配線１５１および１６１の上を覆っている。そして配線１５１および１６１の上の樹脂層１８０は、配線のパターン形状に対応して形成されている。さらに、樹脂層１８０は、制御回路１３１、１４１、制御配線１３２、１４２に延在して形成されている。図１（ａ）に示す樹脂層１８０は、これらの回路部を構成する回路素子や、配線のパターンよりもやや広い範囲を覆っており、回路素子や、配線が形成されていない領域には形成されていない部分を有する。
以下、図１に示す有機発光装置の樹脂層のより詳細な構成について説明する。図２は、図１に示す有機発光装置の発光部の端部と発光部の周囲に設けられた配線部および回路部を拡大した平面模式図である。また、図３は図２に示す有機発光装置の有機発光素子、制御回路、データ配線を通過する線分Ａ−Ａ´の断面模式図であり、図４は複数の有機発光素子の間、および複数の制御回路の間を通過する線分Ｂ−Ｂ´の断面模式図である。図２乃至図４において、１２４は第１電極、１２５は有機化合物層、１２６は画素回路を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１３３は制御回路を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１８１は第１樹脂層、１８２は第２樹脂層である。
本実施の形態では、発光部、配線部および回路部に設けられる樹脂層は、第１樹脂層１８１と第２樹脂層１８２とを有する。第１樹脂層１８１は、各有機発光素子１２１に設けられている薄膜トランジスタ１２６によって生じる凹凸を平坦化し、第１電極１２４及びその上の有機化合物層１２５、第２電極１２３を平坦に形成することができる。そして、有機発光素子１２１を構成する各層の断線や短絡や発光のムラなどを防止することができる。第２樹脂層１８２は、複数の有機発光素子１２１の間、および複数の有機発光素子１２１の周囲に形成されている層であり、隣り合う第１電極１２４の間の電気的絶縁をする、あるいは隣り合う有機発光素子１２１の間で有機化合物が混ざり合うのを防ぐ機能を有する。さらに、第１樹脂層１８１と第２樹脂層１８２の２層がデータ配線１５１、１６１と第２電極１２３との間に形成されていることによって、データ配線１５１、１６１と第２電極１２３との間に生じる電気容量を低くすることもできる。
そして、これら第１樹脂層１８１、第２樹脂層１８２のいずれもが、発光部から配線部に延在しており、配線部を構成する配線のパターン形状に対応して形成されている。このように２層の樹脂層が配線部の上を覆っていることにより配線部を外部からの衝撃等からより確実に保護することができる。また、配線が形成されていない領域には、樹脂層が形成されておらず下地の層が露出している部分を有することにより、有機発光装置内に含まれる酸素や水分等の量を低く抑え、有機発光素子の性能の低下を防止することが可能となる。さらに、第１樹脂層１８１、第２樹脂層１８２のいずれもが、発光部から配線部を介して回路部に延在しており、回路部を構成する配線のパターン形状に対応して形成されている。このように２層の樹脂層が回路部の上を覆っていることにより回路部を外部からの衝撃等からより確実に保護することができる。
なお、図４の構成では第１樹脂層１８１と第２樹脂層１８２とが同じパターン形状であるが、パターン形状は異なっていても良く、どちらかを狭く、あるいはどちらかを広くパターニングしてもよい。
樹脂層の構成については、図２乃至図４に示す構成以外にも様々な構成にすることができる。例えば図５乃至図８に示す構成にすることができる。図５乃至図８は、図２に示す有機発光装置における複数の有機発光素子の間、および複数の制御回路の間を通過する線分Ｂ−Ｂ´の断面模式図である。図５のように、第１樹脂層１８１のみが発光部から回路部に延在しており、回路部のパターン形状に対応して形成されている。このような構成にすると、回路部を保護しながらも樹脂層の体積をさらに減らすことができるため、より酸素や水分等に強い有機発光装置を構成することができる。図６のように、第２樹脂層１８２のみが発光部から回路部に延在しており、回路部のパターン形状に対応して形成されていても同様の効果を有する。
また、図７あるいは図８に示すように、第１樹脂層１８１と第２樹脂層１８２のいずれか一方を回路部のパターン形状に対応して形成し、他方は発光部の周囲では一様に形成してもよい。この場合、回路部のパターンの上に形成されている樹脂層の厚みが、回路部のパターン形状の上以外の部分に形成されている樹脂層の厚みよりも厚くなる。樹脂層が形成されておらず下地の層が露出している構成に比べて、有機発光装置内に含まれる酸素や水分等の量は増えるが、図７及び図８の構成では第２電極１２３等の段差部が２段に形成されるため、段差が小さくなり、第２電極１２３の断線を防止する効果を有する。更に図７の構成では、第２樹脂層１８２が配線の間には設けられていないため、一様に形成された第１樹脂層１８１に含まれる水分を脱離しやすくなる効果を有する。一方図８の構成では、第２樹脂層１８２が第１樹脂層１８１を覆うため、回路部に形成された第１樹脂層１８１の剥離を防止する効果を有する。
さらには、図９および図１０に示すように、樹脂層が、複数の配線の間に、配線の上に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い部分１８３を有していてもよい。つまり、配線部のパターンの上に形成されている第１樹脂層１８１の厚みが、発光部の周囲における配線部のパターン形状以外の部分に形成されている第１樹脂層の厚みより厚い構成であってもよい。この場合には、第１樹脂層を複数の層が積層された構成にしてもよい。図９及び図１０に示す構成においても、図７に示す構成と同様に第２樹脂層１８２が配線の間には設けられていないため、一様に形成された第１樹脂層１８１に含まれる水分を脱離しやすくなる効果を有する。
また、図１１に示すように、樹脂層は回路部を覆っていなく、配線部を覆っている構成であってもよい。この場合、回路部を保護するために樹脂層１８０以外の別の層を形成することが好ましい。図１２に示すように、樹脂層１８０が、複数の配線の間に、配線の上に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い部分１８３を有していてもよい。
あるいは、本発明は、図１３に示すように、配線部および回路部に形成されている樹脂層の厚みが、発光部に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い構成であって、配線部および回路部においてパターン形状に対応せずに一様に形成されている構成であってもよい。このような構成でも、発光部の周囲に形成される樹脂層の容積を減らすことができるため、回路部を保護しつつ有機発光装置内に含まれる酸素や水分等の量を低減することができるからである。
他にも、樹脂層は様々な構成にすることができる。樹脂層は回路部を構成する個々の回路素子や配線のパターン形状に完全に対応している必要はなく、回路素子や配線が密集して形成されている部分では図１４に示すように複数の配線パターンをまとめた形で形成されていてもよい。さらには、図１５のようにデータ配線１５１、１６１の幅が広く、配線の上全部に樹脂層を設けなくても保護することが可能な場合には、接触に対して弱い段差部１６２にのみ樹脂層を設けるパターニングも可能である。
第１樹脂層と第２樹脂層のいずれかまたは両方を複数の層で形成し、それぞれの層で異なる形状とすることも可能である。樹脂層の上に遮光や水分の伝達阻止の目的で無機材料層を設けることも可能である。また、以上の実施形態では第１樹脂層と第２樹脂層のいずれも有する構成について説明したが、本発明は必ずしも第１樹脂層と第２樹脂層の両方を有していなくてもよい。いずれか一方の層の材料を樹脂の代わりに無機材料としてもよい。例えば、第２樹脂層１８２の代わりに金属酸化物や、酸化珪素、窒化珪素等を材料とする層を形成してもよい。すなわち、どちらか一方を無機材料としても、発光部の外の回路部にどちらか一方の樹脂層が延在していればよい。
なお、発光部の外に限らず、発光部の中においても薄膜トランジスタに対応して樹脂層の厚みが異なっていてもよい。樹脂層が必要な部分に必要な厚みを設ければよく、第１樹脂層を複数の層で構成し、部分により厚みを変えることも有効である。
また、図２乃至図４では表示画素をストライプ配列とよばれる縦横に整列した配置で例示しでいるが、本発明は表示画素の配置や形状によらない。例えば、デルタ配列とよばれる千鳥状の配置であってもよい。
以上、本発明に係る有機発光装置について実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではない。また、本発明に係る有機発光装置は、発光色の異なる複数の有機発光素子を有する構成、例えばＲＧＢ（赤色、緑色、青色）の有機発光素子を有する構成にすることによりフルカラー表示が可能な表示装置とすることもできる。表示装置として用いる場合、テレビ受像機、ＰＣのモニタ、携帯電話等の表示部に好ましく用いることができる。表示装置内に含まれる酸素や水分の量を低く抑えることができるため、より長時間にわたって高品質の表示が可能となる。もしくは、本発明に係る有機発光装置は、デジタルカメラ等の撮像装置の画像表示部に用いることもできる。本発明の有機発光装置を表示部に有する撮像装置は、より長時間にわたって高品質の表示が可能となる。
次に、本実施形態の図２乃至図４に示す構成を例に挙げて、各構成要素とその形成方法を手順にしたがって説明する。
［回路部、発光部の画素回路の形成］
基板１１０は、ガラス、石英、シリコン等の無機材料あるいは、フレキシブル有機発光装置にする場合には樹脂フィルム等を基板として用いる。そして、基板の上１１０の上に発光部１２０の画素回路を構成する薄膜トランジスタ１２６および回路部１３０、１４０を構成する制御回路（薄膜トランジスタ）１３１、１４１を形成する。具体的には、基板１１０の表面に下地層を形成した後、非結晶シリコンを体積、多結晶化、ドーピング、パターニングする。ゲート絶縁膜を形成後、ゲート電極を体積、パターニングする。高濃度のドーピングの後、第１の絶縁膜を堆積し、ゲート絶縁膜とともにパターニングする。ソース・ドレイン電極層を堆積、パターニングした後に、第２の絶縁膜を堆積、パターニングして薄膜トランジスタを形成する。また、トランジスタのゲート電極あるいはソース・ドレイン電極を形成する際に、データ配線１５１、１６１、制御配線１３２、１４２を同時にパターニング形成する。
下地層、第１および第２の絶縁膜は酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などで作製できる。非晶質シリコンや酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などはプラズマＣＶＤなどで作製できる。ゲート電極やソース・ドレイン電極、配線にはタンタル、クロム、タングステン、モリブデン、アルミニウム等の金属単体や合金、珪化物などが使用できる。作製にはスパッタリンク法や真空蒸着法が利用できる。１２７は第２電極１２３と接続する電力供給用の配線であり、ソース・ドレイン電極で形成する。もちろんゲート電極と同時に作製することも可能である。トランジスタの構成は、基板１１０側にソース、ドレインが配置されるトップゲートでもよく、基板１１０側にゲート電極が配置されるボトムゲートでもよい。複数のゲート電極を設けても良い。ｎ型とｐ型を混合して用いても良い。
［第１樹脂層の形成］
次に、第１樹脂層１８１を塗布し、薄膜トランジスタに対応した形状で、第１電極１２４と接続するための接続部（開口部（スルーホール））１２２を設けてパターニングする。本実施形態においては、スルーホールの形成と同時に、発光部の外に形成されている回路部のパターン形状に対応してパターニングするのが好ましい。第１樹脂層１８１の塗布にはスピンコート法やロールコート法などが利用できる。第１樹脂層１８１は他の層のパターニングと同様、フォトレジストを用いても良いが、樹脂自体が感光性の材料を使用することができる。材料はアクリルやポリイミド等が使用可能である。
［第１電極の形成］
次に、第１電極１２４をスパッタリング法等で堆積し、各有機発光素子１２１の形状にパターニングする。第１電極１２４は、第１電極１２４を介して基板１１０側に光を取り出す場合、すなわちボトムエミッション型の有機発光装置の場合には、ＩＴＯ（酸化スズインジウム）、ＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等を利用することができる。また、第２電極１２３を介して光を取り出す場合、すなわちトップエミッション型の有機発光装置の場合には、銀、アルミニウム、クロム、マグネシウム等を利用することができる。混合物や積層構造も可能である。また、第１電極１２４、第２電極１２３はいずれの電極が陽極であり陰極であってもよい。
［第２樹脂層の形成］
次に、第２樹脂層１８２を塗布し、有機発光素子１２１の部分に開口を設けてパターニングする。本実施形態においては、開口の形成と同時に、発光部の外に形成されている回路部のパターン形状に対応してパターニングするのが好ましい。第２樹脂層１８２の塗布には第１樹脂層１８１と同様にスピンコート法やロールコート法などが利用できる。材料についても第１樹脂層１８１と同様にアクリルやポリイミド等が使用可能である。
［有機化合物層の形成］
次に、有機化合物層１２５を金属マスクを用いて真空蒸着法などで各有機発光素子に対応して堆積する。有機発光素子により発光色が異なる場合は異なる材料を複数回に分けて堆積すればよい。また単色の場合や電荷輸送層や電荷注入層などは一様に設けても良い。続いて、なお、有機化合物層１２５は不図示の電子輸送層、発光層、ホール輸送層から構成されている。有機薄膜層の構成はこれに限られるものではなく、発光層を兼ねた輸送層を用いることで有機化合物層を２層構成にし、あるいはホール注入層や電子注入層を設けることで、有機化合物層の構成を４層、５層構成にするなどが可能である。
例えば、正孔輸送性物質としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）やＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）などに代表されるトリフェニルアミン類、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、ビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール誘導体やフタロシアニン誘導体に代表される複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやポリスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリフェニレンビニレンなどが好ましい。
発光層の材料は、アントラセンやピレン、そして８−ヒドロキシキノリンアルミニウムの他には、例えば、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そしてポリチオフェン誘導体などが使用できる。また、発光層に添加するドーパントとしては、ルブレン、キナクリドン誘導体、フェノキサゾン６６０、ＤＣＭ１、ペリノン、ペリレン、クマリン５４０、ジアザインダセン誘導体などがそのまま使用できる。
電子輸送性物質としては、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム、ヒドロキシベンゾキノリンベリリウム、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ｔ−ＢｕＰＢＤ）などのオキサジアゾール系誘導体、オキサジアゾール二量体系誘導体の１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジゾリル）ビフェニレン（ＯＸＤ−１）、１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）、トリアゾール系誘導体、フェナントロリン系誘導体などがある。
以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
［第２電極の形成］
次に、第２電極１２３をスパッタリング法などにより発光部に一様に堆積する。このとき、発光部１２０よりもやや広く形成し、電源配線と接続することが好ましい。第２電極１２３は、前述のボトムエミッション型の有機発光装置の場合には、銀、アルミニウム、クロム、マグネシウム等を利用することができる。一方でトップエミッション型の有機発光装置の場合には、ＩＴＯ（酸化スズインジウム）、ＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等を利用することができる。混合物や積層構造も可能である。
［封止部材の形成］
有機発光素子を形成した後、さらに、外部からの酸素や水等を遮断するために掘り込みを設けたガラス等を接着層で封止することが好ましい。内部の空間には吸湿材を設けることが好ましい。また、第２電極まで作製した部材に窒化珪素、窒化酸化珪素等の保護膜をプラズマＣＶＤ法等で堆積してもよい。
以下、本発明に係る有機発光装置を製造するための具体的な方法について説明し、本発明に係る有機発光装置とその比較例とを対比して本発明の効果を説明する。ただし、本発明の有機発光装置の構成およびその製造方法は以下の例に限られるものではない。
（実施例１）
本発明の有機発光装置の実施例を説明する。
薄膜トランジスタの作製は、第２の絶縁膜を形成し、パターニングするところまでは上記実施の形態に記載する方法で作製した。第２の絶縁膜まで作製した部材にアクリル樹脂（ＪＳＲ社製：ＰＣ４１５）を回転数１２００回転／分でスピンコートにより塗布した。プリベーク後、図１１のデータ配線１５１に対応したパターンと接続用の開口部（スルーホール）のパターンを有するフォトマスクを使い、１８００ｍＷの照度で露光した。さらに現像液（東京応化工業製：ＮＭＤ−３）で現像し、２００℃でポストベークして第１樹脂層を形成した。厚みは１．５μｍであった。発光部から樹脂層の端部までの距離Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ０．５ｍｍと０．１ｍｍとした。
第１電極をアルミニウム、１０ｎｍとＩＴＯ、４０ｎｍの積層構造にスパッタリング法にて積層後、パターニングした。
第２樹脂層にアクリル樹脂（ＪＳＲ社製：ＰＣ４１５）を回転数２０００回転／分でスピンコートにより塗布した。プリベーク後、図１０の有機発光素子の開口部のパターンを有するフォトマスクを使い、１８００ｍＷの照度で露光した。第２樹脂層は回路部には一様に形成した。さらに現像液（東京応化工業製：ＮＭＤ−３）で現像し、２００℃でポストベークして第２樹脂層を形成した。厚みは０．５μｍであった。発光部から縦方向の第２樹脂層の端部までの距離は０．６ｍｍ、横方向は０．２ｍｍとした。
マスク位置合せ機構付きの真空装置内の１０−２Ｐａの圧力で１５０℃１０分の加熱を行った後、１０−４Ｐａの圧力で有機化合物層をマスク蒸着した。Ｎ’−α−ジナフチルベンジジン（α−ＮＰＤ）を６０ｎｍの膜厚となるように成膜して正孔輸送層を形成し、さらにその上にクマリン６（１．０ｗｔ％）とトリス［８−ヒドロキシキノリナート］アルミニウム（Ａｌｑ３）の共蒸着膜を３０ｎｍの膜厚で成膜して発光層を形成した。次に、電子輸送層としてフェナントロリン化合物を１０ｎｍ成膜した。次に、電子輸送層１４の上に、フェナントロリン化合物とアルカリ金属化合物のドーパントとして炭酸セシウムを４０ｎｍの厚さに成膜し、電子注入層とした。
第２電極１２３をＩＴＯで厚み６０ｎｍの構造にスパッタリングした。
−７０℃以下の露点に管理されたグローブボックス内に移動し、掘り込みを設けたガラス部材の内側に市販の吸湿材を設置して紫外線硬化樹脂で接着した。
８０℃１０００時間の高温保存試験を行っても周辺部劣化は極わずかであり、目視官能評価では劣化を感知できない程度に抑えることができた。
（比較例１）
第１樹脂層の端部を図１１のデータ配線１５１を覆うようにして、端部を一様に設けた以外は実施例１と同様に作製した。発光部から樹脂層の端までの距離は縦・横ともに０．５ｍｍとした。８０℃１０００時間の高温保存試験を行ったところ、発光部の外周部において目視官能評価で表示性能の低下が認識できるほどに劣化した。
（実施例２）
第２樹脂層を第１樹脂層より０．０５ｍｍ広いパターンとした以外は実施例１と同様に作製した。
８０℃１０００時間の高温保存試験を行っても周辺部劣化は極わずかであり、目視官能評価では劣化を感知できない程度に抑えることができた。
（実施例３）
第１樹脂層を２層構成とし、スピンコートの回転数を１５００ｒｐｍとすることで実施例１よりも薄い０．８μｍの厚みを形成し、それを２層形成した。１層目は発光部から延在する層ではなく、図１１のデータ配線１５１のパターンに対応する部分にのみ形成した。より具体的にはデータ配線１５１の幅より０．０２ｍｍ広いパターンとした。２層目は実施例１と同じく発光部から延在する層を形成し、回路部については図１０のデータ配線１５１に対応したパターンとした。このようにすることによりデータ配線１５１に対応したパターンの厚みを他の部分より厚く形成した。データ配線は有機発光素子の下にも形成されているためその部分は凸状態になったが、樹脂層で形成されるなだらかな凹凸は特に問題にならなかった。また、傾斜角度で１０度程度では何ら問題なかった。また、傾斜角度が１０度程度を下回るなら１μｍ程度の凸部も著しい影響はなかった。その他は実施例１と同様に作製した。
８０℃１０００時間の高温保存試験を行っても周辺部劣化は極わずかであり、目視官能評価では劣化を感知できない程度に抑えることができた。
（ａ）は有機発光装置の一例を示す平面模式図である。（ｂ）は有機発光装置の一例を示すブロック図である。 図１に示す有機発光装置の発光部の端部と発光部の周囲に設けられた回路部を拡大した平面模式図である。 図２に示す有機発光装置の有機発光素子、制御回路、データ配線を通過する線分Ａ−Ａ´の断面模式図である。 図２に示す有機発光装置の複数の有機発光素子の間、および複数の制御回路の間を通過する線分Ｂ−Ｂ´の断面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す断面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す断面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す断面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す断面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す断面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す平面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す平面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す平面模式図である。 図２に示す有機発光装置の端部の他の構成例を示す断面模式図である。 本発明の有機発光装置の端部の他の構成例を示す平面模式図である。 本発明の有機発光装置の端部の他の構成例を示す平面模式図である。
符号の説明
１１０ 基板
１２０ 発光部
１２１ 有機発光素子
１２２ 接続部
１２３ 第２電極
１２４ 第１電極
１２５ 有機化合物層
１２６ 薄膜トランジスタ
１３０ 縦列の回路部
１３１ 制御回路
１３２ 制御配線
１３３ 薄膜トランジスタ
１４０ 横列の回路部
１４１ 制御回路
１４２ 制御配線
１５０ 縦列の配線部
１５１ データ配線
１６０ 横列の配線部
１６１ データ配線
１７０ 端子部
１７１ 接続端子
１８０ 樹脂層
１８１ 第１樹脂層
１８２ 第２樹脂層

Claims (9)

  1. 基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線に延在し前記配線の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、
    前記樹脂層は、前記複数の配線の間には形成されていないことを特徴とする有機発光装置。
  2. 基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線に延在し前記配線の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、
    前記樹脂層は、前記複数の配線の間に、前記配線の上に形成されている樹脂層の厚みよりも薄い部分を有することを特徴とする有機発光装置。
  3. 基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線に延在し前記配線の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、
    前記配線の上に形成されている前記樹脂層の厚みが、前記発光部に形成されている前記樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とする有機発光装置。
  4. 前記樹脂層は、前記発光部から前記配線を介して前記回路部に延在し、前記回路部の上を覆っていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の有機発光装置。
  5. 基板と、前記基板の上に配置されており、発光部を形成している複数の有機発光素子と、前記基板の上の前記発光部の周囲に形成されており前記有機発光素子の発光を制御する回路部と、前記発光部と前記回路部の間に形成されている複数の配線と、前記発光部に形成されており前記発光部から前記配線を介して前記回路部に延在し前記配線および前記回路部の上を覆っている樹脂層と、を有する有機発光装置において、
    前記回路部の上に形成されている前記樹脂層の厚みが、前記発光部に形成されている前記樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とする有機発光装置。
  6. 前記配線の上に形成されている前記樹脂層の厚みが、前記発光部に形成されている前記樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項５に記載の有機発光装置。
  7. 前記有機発光素子は、前記基板の上に順に第１電極と、有機化合物層と、第２電極と、を有し、
    前記樹脂層は、前記発光部において前記基板と前記第１電極との間に形成されている第１樹脂層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機発光装置。
  8. 前記有機発光素子は、前記基板の上に順に第１電極と、有機化合物層と、第２電極と、を有し、
    前記樹脂層は、前記複数の有機発光素子の間および前記複数の有機発光素子の周囲に形成されている第２樹脂層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機発光装置。
  9. 前記有機発光素子は、前記基板の上に順に第１電極と、有機化合物層と、第２電極と、を有し、
    前記樹脂層は、前記発光部において前記基板と前記第１電極との間に形成されている第１樹脂層と、前記複数の有機発光素子の間および前記複数の有機発光素子の周囲に形成されている第２樹脂層と、を有し、
    前記配線の上には、前記第１樹脂層と前記第２樹脂層のいずれか一方が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機発光装置。
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