JP2009176495A - 有機el装置、有機el装置の製造方法、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電極間の導通性を向上させ、発光輝度のバラツキを抑えることができる有機EL装置、有機EL装置の製造方法、電子機器を提供する。
【解決手段】有機EL装置11の製造方法は、まず、第2層間絶縁膜37上にアルミニウム等からなる画素電極24及び下地電極55を形成する。次に、画素電極24の周囲に隔壁51を形成する。その後、隔壁51における下地電極55上にコンタクトホールを形成する。次に、コンタクトホールの中に、無電解めっきでNi(ニッケル)を析出させて陰極コンタクト電極56を形成する。次に、画素電極24上に機能層(有機層)26を形成し、機能層26上及び隔壁51上を含む基板全体を覆うように、ITOからなる陰極25を形成する。
【選択図】図2
【解決手段】有機EL装置11の製造方法は、まず、第2層間絶縁膜37上にアルミニウム等からなる画素電極24及び下地電極55を形成する。次に、画素電極24の周囲に隔壁51を形成する。その後、隔壁51における下地電極55上にコンタクトホールを形成する。次に、コンタクトホールの中に、無電解めっきでNi(ニッケル)を析出させて陰極コンタクト電極56を形成する。次に、画素電極24上に機能層(有機層)26を形成し、機能層26上及び隔壁51上を含む基板全体を覆うように、ITOからなる陰極25を形成する。
【選択図】図2
Description
本発明は、画素電極とベタ状の共通電極とによって発光層が挟持された有機EL装置、有機EL装置の製造方法、電子機器に関する。
上記した有機EL装置は、画素電極と共通電極との間に発光層が挟持された構造となっており、画素電極と共通電極とに電圧を印加することにより発光層が発光する。画素電極は、画素毎に形成されている。共通電極は、複数の画素で共有することが可能なベタ状に形成されている。
詳述すると、画素電極には、TFT(Thin Film Transistor)を通じて駆動電流が流れる。一方、共通電極には、ベタ状に形成された共通電極の電圧降下によって発光輝度にバラツキが生じることから、電圧降下を抑えるべく、共通電極と接続された共通陰極配線を通じて駆動電流が供給される。共通電極と共通陰極配線とは、例えば、特許文献1に記載のように、異なる層に形成されており、コンタクト電極を通じて互いが電気的に接続されている。
有機EL装置の製造方法は、まず、共通陰極配線上に、画素電極を区画すると共に、フォトマスクと基板との間に所望の間隙を形成するための隔壁を形成する。次に、共通陰極配線と共通電極とを接続するためのコンタクトホールを隔壁内に形成する。その後、コンタクトホール内を含む基板上の全体にベタ状の共通電極を形成する。
しかしながら、有機EL装置がトップエミッション方式の場合、共通電極を薄く形成することから(例えば、10nm)、コンタクトホールの中で共通電極の膜が繋がりにくく断線する場合がある。更に、コンタクトホールが高さのある隔壁に形成されているので、膜が断線しやすい傾向にある。これにより、共通電極と共通陰極配線との導通性が悪く、画素領域全体が均一に発光できないという問題がある。また、コンタクトホールの中にスパッタ法などによって金属膜を形成する場合、導通性が向上できるものの、成膜に時間がかかるという問題がある。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る有機EL装置は、基板上に形成された画素電極と、前記画素電極の周囲に形成された隔壁と、前記画素電極上の前記隔壁に囲まれた領域に形成された発光層と、前記発光層上及び前記隔壁上を覆うように形成された共通電極と、前記隔壁の下側に形成された共通陰極配線と前記共通電極とを電気的に接続するコンタクト電極と、を有し、前記コンタクト電極は、無電解めっきで形成されていることを特徴とする。
この構造によれば、共通電極と共通陰極配線とを電気的に接続するコンタクト電極を、無電解めっきで形成するので、隔壁に形成されたコンタクトホールの中をスパッタ法等と比較して早く金属で埋めることができる。また、コンタクトホールの中を無電解めっきで金属を析出させて埋めるので、コンタクト電極が断線することを抑えることが可能となり、導通性を向上させることができる。その結果、歩留まりを向上させることができる。また、無電解めっきでコンタクト電極を形成するので、コンタクト電極の高さのバラツキを少なくすることができる。よって、共通電極と確実にコンタクトを取ることができる。
[適用例2]上記適用例に係る有機EL装置において、前記コンタクト電極は、前記画素電極の周囲を囲むように形成されていることが好ましい。
この構造によれば、画素電極の周囲に亘ってコンタクト電極を形成するので、コンタクト電極と共通電極とを幅広い領域で接触させることができる。よって、ベタ状の共通電極に起因して電圧が降下することを抑えることが可能となる。その結果、発光輝度にバラツキが生じることを抑えることができる。更に、画素電極がコンタクト電極に囲まれていることにより、透過性の隔壁を用いた場合でも、同じ発光領域内に光を反射させることが可能となり、隣の発光領域へ光が漏れることを防ぐことができる。これにより、発光領域間において発光光を干渉させないようにすることが可能となる。その結果、遮光性の隔壁と比較して光の利用効率を高めることができる。
[適用例3]上記適用例に係る有機EL装置において、前記共通陰極配線と前記コンタクト電極との間に電気的に接続されて配置されていると共に、前記コンタクト電極の形状に沿ってアルミ電極が形成されており、前記コンタクト電極は、前記アルミ電極上に無電解Niめっきで形成されていることが好ましい。
この構造によれば、アルミ電極が形成されていることにより、無電解めっきによってアルミ電極上にNi(ニッケル)を析出させることが可能となる。これにより、アルミ電極の形状に沿ってNiからなるコンタクト電極を形成することができる。
[適用例4]上記適用例に係る有機EL装置において、前記コンタクト電極は、前記無電解Niめっき及び置換Auめっきで形成されていることが好ましい。
この構造によれば、無電解Niめっき及び置換Au(金)めっきでコンタクト電極が形成されているので、Auによって析出させたNiめっきの表面が酸化することを抑えることができる。
[適用例5]本適用例に係る有機EL装置の製造方法は、基板上に画素電極を形成する工程と、前記画素電極を囲むように前記基板上に隔壁を形成する工程と、前記隔壁の下側に形成された共通陰極配線と共通電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールを前記隔壁に形成する工程と、前記コンタクトホールの中に無電解めっきで金属を析出させてコンタクト電極を形成する工程と、前記画素電極上の前記隔壁に囲まれた領域に発光層を形成する工程と、前記発光層及び前記隔壁を含む前記基板上の全体を覆うように前記共通電極を形成する工程と、を有することを特徴とする。
この方法によれば、共通電極と共通陰極配線とを電気的に接続するコンタクト電極を、無電解めっきで形成するので、コンタクトホールの中をスパッタ法等と比較して早く金属で埋めることができる。また、コンタクトホールの中を無電解めっきで金属を析出させて埋めるので、コンタクト電極が断線することを抑えることが可能となり、導通性を向上させることができる。その結果、歩留まりを向上させることができる。また、無電解めっきでコンタクト電極を形成するので、コンタクト電極の高さのバラツキを少なくすることができる。よって、共通電極と確実にコンタクトを取ることができる。
[適用例6]上記適用例に係る有機EL装置の製造方法において、前記コンタクトホールを形成する工程は、前記隔壁における前記画素電極の周囲を囲むように形成することが好ましい。
この方法によれば、画素電極の周囲に亘ってコンタクトホールを形成するので、画素電極の周囲を囲んだ状態のコンタクト電極を形成することが可能となる。よって、コンタクト電極と共通電極とを幅広い領域で接触させることができ、ベタ状の共通電極に起因して電圧が降下することを抑えることが可能となる。その結果、発光輝度にバラツキが生じることを抑えることができる。更に、画素電極がコンタクト電極に囲まれていることにより、透過性の隔壁を用いた場合でも、同じ発光領域内に光を反射させることが可能となり、隣の発光領域へ光が漏れることを防ぐことができる。これにより、発光領域間において発光光を干渉させないようにすることが可能となる。その結果、遮光性の隔壁と比較して光の利用効率を高めることができる。
[適用例7]上記適用例に係る有機EL装置の製造方法において、前記コンタクト電極を形成する工程の前に、前記コンタクト電極と前記共通陰極配線とを電気的に接続するアルミ電極を形成する工程を有することが好ましい。
この方法によれば、コンタクト電極を形成する前にアルミ電極を形成しておくので、無電解めっきによってアルミ電極上に金属を析出させることが可能となり、アルミ電極の形状に沿ってコンタクト電極のみを形成することができる。
[適用例8]上記適用例に係る有機EL装置の製造方法において、前記コンタクト電極を形成する工程は、無電解Niめっきで形成することが好ましい。
この方法によれば、無電解めっきによって、例えば、アルミ電極上にNi(ニッケル)を析出させることが可能となる。これにより、アルミ電極の形状に沿ってNiからなるコンタクト電極を形成することができる。
[適用例9]上記適用例に係る有機EL装置の製造方法において、前記コンタクト電極を形成する工程は、前記無電解Niめっき及び置換Auめっきで形成することが好ましい。
この方法によれば、無電解Niめっき及び置換Au(金)めっきでコンタクト電極を形成するので、Auによって析出させたNiめっきの表面が酸化することを抑えることができる。
[適用例10]本適用例に係る電子機器は、上記した有機EL装置を備えていることを特徴とする。
この構造によれば、共通電極と共通陰極配線との導通性を向上させて、高品位な表示を行うことが可能な電子機器を得ることができる。
(第1実施形態)
図1は、有機EL装置の構造を模式的に示す等価回路図である。以下、有機EL装置の構造を、図1を参照しながら説明する。
図1は、有機EL装置の構造を模式的に示す等価回路図である。以下、有機EL装置の構造を、図1を参照しながら説明する。
図1に示すように、有機EL装置11は、複数の走査線12と、走査線12に対して交差する方向に延びる複数の信号線13と、信号線13に並行に延びる複数の電源線14とが、それぞれ格子状に配線されている。そして、走査線12と信号線13とにより区画された領域が画素領域として構成されている。信号線13には、データ側駆動回路15が接続されている。また、走査線12には、走査側駆動回路16が接続されている。
各画素領域には、走査線12を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT21と、このスイッチング用TFT21を介して信号線13から供給される画素信号を保持する保持容量22と、保持容量22によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT23とが設けられている。更に、各画素領域には、駆動用TFT23を介して電源線14に電気的に接続したときに、電源線14から駆動電流が流れ込む画素電極24と、共通電極としての陰極25と、この画素電極24と陰極25との間に挟持された機能層26とが設けられている。
有機EL装置11は、画素電極24と陰極25と機能層26とにより構成される発光部27を複数備えている。また、有機EL装置11は、複数の発光部27で構成される発光表示領域を備えている。
この構成によれば、走査線12が駆動されてスイッチング用TFT21がオンになると、そのときの信号線13の電位が保持容量22に保持され、保持容量22の状態に応じて、駆動用TFT23のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用TFT23のチャネルを介して、電源線14から画素電極24に電流が流れ、更に、機能層26を介して陰極25に電流が流れる。機能層26は、ここを流れる電流量に応じた輝度で発光する。
図2は、有機EL装置の構造を示す模式断面図である。以下、有機EL装置の構造を、図2を参照しながら説明する。なお、各構成要素は、断面的な位置関係を示すものであり、相対関係は度外視されている。
図2に示すように、有機EL装置11は、発光領域31において発光が行われるものであり、基板32と、基板32上に形成された回路素子層33と、回路素子層33上に形成された発光素子層34と、発光素子層34上に形成された陰極25とを有する。基板32としては、例えば、ガラス、石英、プラスチック等が挙げられる。また、図2に示す有機EL装置11は、例えば、発光層48から発した光が陰極25側に射出されるトップエミッション方式である。
回路素子層33は、基板32上にシリコン酸化膜(SiO2)からなる下地保護膜35が形成され、下地保護膜35上にTFT(Thin Film Transistor)素子41が形成されている。
詳しくは、下地保護膜35上に、ポリシリコン膜からなる島状の半導体膜42が形成されている。半導体膜42には、ソース領域43及びドレイン領域44が不純物の導入によって形成されている。そして、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域45となっている。
更に、回路素子層33には、下地保護膜35及び半導体膜42を覆うシリコン酸化膜等からなる透明なゲート絶縁膜46が形成されている。ゲート絶縁膜46上には、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、タングステン(W)などからなるゲート電極47が形成されている。ゲート絶縁膜46及びゲート電極47上には、透明な第1層間絶縁膜36及び第2層間絶縁膜37が形成されている。第1層間絶縁膜36及び第2層間絶縁膜37は、例えば、シリコン酸化膜(SiO2)、チタン酸化膜(TiO2)などから構成されている。ゲート電極47は、半導体膜42のチャネル領域45に対応する位置に設けられている。
半導体膜42のソース領域43は、ゲート絶縁膜46及び第1層間絶縁膜36を貫通して設けられたコンタクトホール38を介して、第1層間絶縁膜36上に形成された信号線13と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域44は、ゲート絶縁膜46、第1層間絶縁膜36、第2層間絶縁膜37を貫通して設けられたコンタクトホール39を介して、第2層間絶縁膜37上に形成された画素電極24と電気的に接続されている(図では、ゲート絶縁膜46の貫通の図示を省略)。
画素電極24は、発光領域31(サブ画素)ごとに形成されている。また、画素電極24は、例えば、アルミニウム、銀等の光反射性の高い金属で構成されている。これにより、上方の陰極25側に効率よく射出させるようになっている。また、画素電極24は、例えば、平面視で略矩形の形状となっている。なお、回路素子層33には、図示しない保持容量及びスイッチング用のトランジスタが形成されている。このようにして、回路素子層33には、各画素電極24に接続された駆動用のトランジスタが形成されている。
上記した画素電極24を含む発光素子層34は、マトリックス状に配置された発光素子を具備して基板32上に形成されている。詳述すると、発光素子層34は、画素電極24上に形成された機能層26と、機能層26を区画する隔壁51とを主体として構成されている。機能層26上及び隔壁51上には、陰極25が配置されている。画素電極24と、機能層26と、陰極25とによって有機EL素子52が構成されている。
回路素子層33と隔壁51との間には、絶縁層53が形成されている。絶縁層53は、例えば、シリコン酸化膜(SiO2)である。絶縁層53は、隣り合う画素電極24間の絶縁性を確保するために、画素電極24の周縁部上に乗り上げるように形成されている。つまり、画素電極24と絶縁層53とは、平面的に一部が重なるように配置された構造となっている。また、絶縁層53は、発光領域31を除いた領域に形成されていることになる。
隔壁51は、例えば、断面に見て傾斜面を有する台形状に形成されている。隔壁51は、例えば、発光層48を真空蒸着法を用いて形成する際、フォトマスク(図示せず)が基板と直接接しないようにするために用いられる。絶縁層53と隔壁51とは、回路素子層33上に、例えば、格子状に形成されており、発光領域31を区画している。
機能層26は、例えば、正孔注入輸送層61と、発光層48と、電子注入輸送層62とが順に積層されており、これらが隔壁51に囲まれた領域、すなわち開口部54に形成されている。正孔注入輸送層61は、正孔注入層61aと正孔輸送層61bとが積層されて構成されている。電子注入輸送層62は、電子輸送層62aと電子注入層62bとが積層されて構成されている。
発光層48は、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質(有機物)の層である。画素電極24と陰極25との間に電圧を印加することによって、発光層48には、正孔注入輸送層61から正孔が、また、陰極25から電子が注入される。発光層48において、正孔と電子とが結合したときに光を発する。
陰極25は、電子注入輸送層62及び隔壁51を覆うようにベタ状に形成されている。言い換えれば、陰極25は、発光層48を挟んで画素電極24の反対側に形成されている。陰極25は、透光性を有しており、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)膜で構成されている。
隔壁51の下側には、絶縁層53に隣接して、金属材料からなる共通陰極配線(図示せず)及びアルミ電極としての下地電極55が形成されている。共通陰極配線は、ベタ状に形成される陰極25の電圧降下によって発光輝度にバラツキが生じることを抑えるために用いられる。つまり、陰極25の抵抗を下げることが可能となっている。
下地電極55は、一方が共通陰極配線と接続されており、他方が陰極コンタクト電極56を介して陰極25と電気的に接続されている。つまり、共通陰極配線と下地電極55と陰極コンタクト電極56とによって、電圧降下を抑えるための補助電極を構成する。
陰極25の上には、水分や酸素の侵入を防ぐための、透明樹脂などからなる封止層(図示せず)が積層されている。封止層は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等からなる。なお、発光素子層34と陰極25とによって有機EL素子52が構成される。
図3〜図6は、有機EL装置の製造方法を工程順に示す模式図である。(a)は模式平面図であり、(b)は(a)に示す有機EL装置のA−A断面に沿う模式断面図である。以下、有機EL装置の製造方法を、図3〜図6を参照しながら説明する。なお、基板32から第2層間絶縁膜37までの各構成要素、又コンタクトホール38,39、絶縁層53などの図示及び説明は省略する。
有機EL装置11の製造方法は、図3に示すように、第2層間絶縁膜37上に画素電極24、下地電極55、隔壁51を形成する。まず、第2層間絶縁膜37上にアルミニウム等からなる画素電極24及び下地電極55を形成する。具体的には、画素電極24は、サブ画素毎に形成する。また、下地電極55は、例えば、隣り合う画素電極24間(隔壁51内)に形成する。
下地電極55の膜厚は、例えば、50nmである。また、下地電極55及び共通陰極配線(図示せず)は、例えば、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて形成される。隔壁51の下側に共通陰極配線などがある構造により、発光層48の前に形成することができる。よって、共通陰極配線などを、プラズマCVD法を用いて形成したとしても、プラズマによって発光層にダメージを与えることなく、更に、精度よく形成することができる。
次に、画素電極24の周囲に隔壁51を形成する。具体的には、まず、画素電極24、下地電極55を含む第2層間絶縁膜37上を覆うように、CVD法等を用いて、絶縁層53(図2参照)の材料となる酸化シリコン(SiO2)を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、絶縁層53(図3には図示せず)を形成する。
その後、同様の方法を用いて、絶縁層53上に隔壁51を形成する。隔壁51の材料としては、例えば、レジストが挙げられる。以上により、発光領域31が隔壁51に囲まれた状態となる。
次に、図4に示すように、隔壁51に陰極コンタクト電極56を形成する。まず、隔壁51における下地電極55上にコンタクトホール56aを形成する。次に、コンタクトホール56aの中に陰極コンタクト電極56を形成する。陰極コンタクト電極56の製造方法は、無電解めっきでNi(ニッケル)を析出させて形成する。以下、無電解めっきの析出方法を具体的に説明する。
まず、アルミニウムからなる下地電極55の濡れ性を向上させたり、残渣(残りカス)を除去したりするために、有機EL装置11を処理液に浸漬する。処理液は、フッ酸が0.01%〜0.10%及び硫酸が0.01%〜1.00%含有した水溶液である。この処理液に、有機EL装置11を1分〜5分浸漬する。なお、0.1%〜10.0%の水酸化ナトリウム等のアルカリベースの水溶液に、1分〜10分浸漬するようにしてもよい。
次に、有機EL装置11を、水酸化ナトリウムベースでpHが9〜13のアルカリ性水溶液を20℃〜60℃に加温した中に1秒〜5分浸漬し、下地電極55の表面の酸化膜を除去する。又、5%〜30%硝酸をベースとしたpH1〜3の酸性水溶液を、20℃〜60℃に加熱した中に1秒〜5分浸漬するようにしてもよい。
次に、酸化亜鉛(ZnO)を含有したpH11〜13のジンケート液中に、有機EL装置11を1秒〜2分浸漬し、下地電極55の表面を亜鉛(Zn)に置換する。
次に、有機EL装置11を、5%〜30%の硝酸水溶液に1秒〜60秒浸漬し、亜鉛(Zn)を剥離する。そして再度、有機EL装置11をジンケート浴中に1秒〜2分浸漬し、緻密な亜鉛(Zn)粒子を下地電極55の表面に析出させる。
次に、有機EL装置11を無電解Ni(ニッケル)めっき浴に浸漬し、下地電極55上のコンタクトホール56aにNiめっきからなる陰極コンタクト電極56を形成する。具体的には、Niめっきの高さを、1μm〜10μm程度析出させる。めっき浴は、次亜リン酸を還元剤とした浴であり、pHが4〜5、浴温が85℃〜95℃である。次亜リン酸浴のため、リン(P)が共析する。
次に、析出させたNiめっき表面の酸化防止のために、Niめっき表面を金(Au)で置換する。具体的には、有機EL装置11を置換Auめっき浴中に浸漬し、Niめっき表面をAuにする。そしてAuを、0.05μm〜0.30μm程度形成する。Au浴は、シアンフリータイプを用い、pHが6〜8であり、浴温が50℃〜80℃である。また、Au浴の中に1分〜30分浸漬する。以上により、アルミニウムからなる下地電極55上にNi−Auが形成される。
なお、各化学処理の間には、水洗処理を行う。水洗槽は、オーバーフロー構造、又は、QDR(Quality Durability Reliability)機構であり、最下面からN2(窒素ガス)バブリングを行う。
以上のように、隔壁51に形成されたコンタクトホール56aに、無電解めっきで陰極コンタクト電極56を形成するので、段差の大きい(例えば、2μm〜3μm)隔壁51に形成する場合でも、スパッタ法などと比較して早く形成することができる。
次に、図5に示すように、画素電極24上に機能層(有機層)26を形成する。具体的には、まず、画素電極24上に正孔注入輸送層61を成膜し、正孔注入輸送層61上に発光層48を成膜する。次に、発光層48上に電子注入輸送層62を成膜する。発光層48は、例えば、真空蒸着法を用いて成膜する。また、発光層48は、R(赤)の発光層材料、G(緑)の発光層材料、B(青)の発光層材料を、フォトマスク(図示せず)を介してそれぞれの領域(サブ画素)に塗り分けて形成する。
次に、図6に示すように、機能層26上及び隔壁51上を含む基板全体を覆うように、ITOからなる陰極25を形成する。その後、陰極25を覆うように、封止層(図示せず)を形成する。以上により、有機EL装置11が完成する。
図7は、有機EL装置を備えた電子機器の一例として有機ELテレビを示す斜視図である。以下、有機EL装置を備えた有機ELテレビの構成を、図7を参照しながら説明する。
図7に示すように、有機ELテレビ71は、本体72と、表示部73と、スピーカ74とを有している。表示部73は、内部に組み込まれた有機EL装置11によって、高品位な表示を行うことができる。なお、上記した有機EL装置11は、上記した有機ELテレビ71の他、携帯電話、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器などの各種電子機器に用いることができる。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)本実施形態によれば、陰極25と共通陰極配線とを電気的に接続する陰極コンタクト電極56を、無電解めっきで形成するので、スパッタ法等と比較して早く形成することができる。また、コンタクトホール56aの中をNiめっきで埋めるので、断線することを抑えることが可能となり、導通性を向上させることができる。その結果、有機EL装置11の歩留まりを向上させることができる。また、無電解めっきで陰極コンタクト電極56を形成するので、陰極コンタクト電極56の高さのバラツキを少なくすることができる。よって、陰極25と確実にコンタクトを取ることができる。
(2)本実施形態によれば、隔壁51の中に陰極コンタクト電極56が配置されると共に、隔壁51の下側に共通陰極配線を配置する構造なので、発光層48を形成する前に、プラズマCVD法を用いて共通陰極配線を形成することができる。よって、隔壁51上に共通陰極配線を形成する場合と比較して、発光層48にプラズマによるダメージを与えることを防ぐことができる。更に、プラズマCVD法を用いて共通陰極配線を形成するので、真空蒸着法を用いて形成する場合と比較して、精度よく形成することができる。
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態の有機EL装置の構造を示す模式図である。(a)は模式平面図であり、(b)は(a)に示す有機EL装置のA−A断面に沿う模式断面図である。第2実施形態の有機EL装置は、画素電極の周囲を囲むように陰極コンタクト電極を設けた部分が、第1実施形態と異なっている。以下、第2実施形態の有機EL装置の構造を、図8を参照しながら説明する。なお、第1実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
図8は、第2実施形態の有機EL装置の構造を示す模式図である。(a)は模式平面図であり、(b)は(a)に示す有機EL装置のA−A断面に沿う模式断面図である。第2実施形態の有機EL装置は、画素電極の周囲を囲むように陰極コンタクト電極を設けた部分が、第1実施形態と異なっている。以下、第2実施形態の有機EL装置の構造を、図8を参照しながら説明する。なお、第1実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
図8に示すように、第2実施形態の有機EL装置81は、隔壁51の中において、画素電極24を囲むように下地電極82及び陰極コンタクト電極83が形成されている。言い換えれば、画素電極24の周方向に亘って下地電極82及び陰極コンタクト電極83が形成されている。
下地電極82は、一方が共通陰極配線と接続されており、他方が陰極コンタクト電極83を介して陰極25と電気的に接続されている。
有機EL装置81の製造方法としては、まず、第2層間絶縁膜37上にアルミニウム等からなる画素電極24及び下地電極82を形成する。そして、下地電極82を、画素電極24の周囲を囲むように形成する。その後、画素電極24の周囲に、絶縁層53(図2参照)及び隔壁51を形成する。
次に、隔壁51に陰極コンタクト電極83を形成する。まず、隔壁51に下地電極82に沿って溝状のコンタクトホールを形成する。次に、陰極コンタクト電極83を、上記した無電解めっきでNi(ニッケル)を析出させて形成する。陰極コンタクト電極83の材料であるNiめっきは、下側にアルミニウムからなる下地電極82が画素電極24の周方向に亘って形成されていることにより、その形状に沿って析出させることができる。
次に、隔壁51によって囲まれた領域(発光領域31、図2参照)に機能層26を形成する。その後、基板上の全体に亘って陰極25及び封止層(図示せず)を形成することにより、発光領域31が陰極コンタクト電極83に囲まれた構造の有機EL装置81が完成する。
以上のように、画素電極24がNiめっきからなる陰極コンタクト電極83に囲まれていることにより、透過性の樹脂からなる隔壁51を用いたとしても、隣の発光領域31へ光が漏れることを防ぐことが可能となり、画素間の発光を干渉させないようにすることができる。
また、隣の画素に光を透過させないので(光漏れを防ぐので)、従来のクロストーク等のように光を無駄にすることなく、効率よく発光させることができる。更に、隔壁51を透過性の樹脂にしているので、遮光性の隔壁と比較して光の利用効率を高めることができる。
また、多くの面積の陰極コンタクト電極83が陰極25と電気的に接続されているので、電圧降下によって発光ムラになることをより抑えることができる。
以上詳述したように、第2実施形態によれば、上記した第1実施形態の(1)、(2)の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
(3)第2実施形態によれば、画素電極24(発光領域31)がNiめっきからなる陰極コンタクト電極83に囲まれていることにより、レジストからなる隔壁51を用いた場合でも、同じ発光領域31内に光を反射させることが可能となり、隣の発光領域31へ光が漏れることを防ぐことができる。その結果、画素間の発光を干渉(クロストーク)させないようにすることができる。また、効率よく発光させることができ、遮光性の隔壁と比較して光の利用効率を高めることができる。
(4)第2実施形態によれば、画素電極24を囲むように陰極コンタクト電極83が形成されているので、陰極25に、多くの面積の陰極コンタクト電極83を電気的に接触させることが可能となる。その結果、抵抗を下げることが可能となり、電圧降下によって発光ムラになることをより抑えることができる。
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
(変形例1)
上記したように、発光層48を真空蒸着法(低分子)を用いて形成することに限定されず、液滴吐出法(高分子)を用いて形成するようにしてもよい。この場合、隔壁51によって囲まれた領域に発光層材料である液体を貯留する。これによれば、低分子材料に限定されず、高分子材料で形成される有機EL装置に適用することができる。
上記したように、発光層48を真空蒸着法(低分子)を用いて形成することに限定されず、液滴吐出法(高分子)を用いて形成するようにしてもよい。この場合、隔壁51によって囲まれた領域に発光層材料である液体を貯留する。これによれば、低分子材料に限定されず、高分子材料で形成される有機EL装置に適用することができる。
11…有機EL装置、12…走査線、13…信号線、14…電源線、15…データ側駆動回路、16…走査側駆動回路、21…スイッチング用TFT、22…保持容量、23…駆動用TFT、24…画素電極、25…共通電極としての陰極、26…機能層、27…発光部、31…発光領域、32…基板、33…回路素子層、34…発光素子層、35…下地保護膜、36…第1層間絶縁膜、37…第2層間絶縁膜、38,39…コンタクトホール、41…TFT素子、42…半導体膜、43…ソース領域、44…ドレイン領域、45…チャネル領域、46…ゲート絶縁膜、47…ゲート電極、48…発光層、51…隔壁、52…有機EL素子、53…絶縁層、54…開口部、55…アルミ電極としての下地電極、56…陰極コンタクト電極、56a…コンタクトホール、61…正孔注入輸送層、61a…正孔注入層、61b…正孔輸送層、62…電子注入輸送層、62a…電子輸送層、62b…電子注入層、71…有機ELテレビ、72…本体、73…表示部、74…スピーカ、81…有機EL装置、82…下地電極、83…陰極コンタクト電極。
Claims (10)
- 基板上に形成された画素電極と、
前記画素電極の周囲に形成された隔壁と、
前記画素電極上の前記隔壁に囲まれた領域に形成された発光層と、
前記発光層上及び前記隔壁上を覆うように形成された共通電極と、
前記隔壁の下側に形成された共通陰極配線と前記共通電極とを電気的に接続するコンタクト電極と、を有し、
前記コンタクト電極は、無電解めっきで形成されていることを特徴とする有機EL装置。 - 請求項1に記載の有機EL装置であって、
前記コンタクト電極は、前記画素電極の周囲を囲むように形成されていることを特徴とする有機EL装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の有機EL装置であって、
前記共通陰極配線と前記コンタクト電極との間に電気的に接続されて配置されていると共に、前記コンタクト電極の形状に沿ってアルミ電極が形成されており、
前記コンタクト電極は、前記アルミ電極上に無電解Niめっきで形成されていることを特徴とする有機EL装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の有機EL装置であって、
前記コンタクト電極は、前記無電解Niめっき及び置換Auめっきで形成されていることを特徴とする有機EL装置。 - 基板上に画素電極を形成する工程と、
前記画素電極を囲むように前記基板上に隔壁を形成する工程と、
前記隔壁の下側に形成された共通陰極配線と共通電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールを前記隔壁に形成する工程と、
前記コンタクトホールの中に無電解めっきで金属を析出させてコンタクト電極を形成する工程と、
前記画素電極上の前記隔壁に囲まれた領域に発光層を形成する工程と、
前記発光層及び前記隔壁を含む前記基板上の全体を覆うように前記共通電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 請求項5に記載の有機EL装置の製造方法であって、
前記コンタクトホールを形成する工程は、前記隔壁における前記画素電極の周囲を囲むように形成することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 請求項5又は請求項6に記載の有機EL装置の製造方法であって、
前記コンタクト電極を形成する工程の前に、前記コンタクト電極と前記共通陰極配線とを電気的に接続するアルミ電極を形成する工程を有することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の有機EL装置の製造方法であって、
前記コンタクト電極を形成する工程は、無電解Niめっきで形成することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 請求項5乃至請求項8のいずれか一項に記載の有機EL装置の製造方法であって、
前記コンタクト電極を形成する工程は、前記無電解Niめっき及び置換Auめっきで形成することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の有機EL装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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