JP2011159419A - 有機ｅｌ表示装置の製造方法および有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上部電極および下部電極の間において有機材料を蒸着する際に異物が混入しても、上部電極と下部電極との間にショートが発生しにくい有機ＥＬ表示装置の製造方法、及び、有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の画素を含み、画素は、上部電極Ｃａと下部電極Ａｎとの間に有機材料が積層されてなる有機ＥＬ表示素子を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、画素の各々に共通する共通層ＥＬ１，ＥＬ２を、有機ＥＬ表示素子を形成する基板上に蒸着する共通層蒸着工程と、複数の画素の一部に対応する位置の発光層ＥＬＧを、基板上に蒸着する発光層蒸着工程と、を有し、共通層蒸着工程における基板周囲の圧力は、発光層蒸着工程における基板周囲の圧力よりも高い圧力とする、ことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置の製造方法に関し、特に上部電極および下部電極の間における有機材料の蒸着に関する。

有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ：Organic
Light Emitting Diode）は、上部電極および下部電極の間に、発光層や電子輸送層等を構成する有機材料が積層されて構成される。このような有機材料の積層構造は、一般的には、下層から順番に蒸着されることによってなされる。なお、特許文献１には、有機層の少なくとも１層をスピンコート法等で成膜する有機ＥＬ素子の製造方法が記載されている。

特開平１１−４０３６５号公報

しかし、有機材料を含む各層が蒸着される際に異物が混入すると、図９で示すように、異物Ｘの陰となる部分で有機材料のつきまわりが不十分となって、上部電極Ｃａと下部電極Ａｎとがショートする場合がある。このようなショートが発生した画素では、電流が発光層ではなくショート部を流れるため、常に消灯した状態の欠陥（黒点化）等が発生する。

上述の特許文献１には、基板上にホール注入電極を成膜した後、このホール注入電極上に、有機層の少なくとも１層をスピンコート法またはディップ法で成膜することで、有機層積層時に存在するゴミや突起を覆うように有機層を成膜し、リーク電流の生じない有機ＥＬ素子を得る旨が記載されている。しかし、スピンコート法やディップ法による成膜方法では、使用できる有機材料が限定されるとともに、ゴミや突起の先端部では膜厚が薄くなることで欠陥が生じることがある。

本発明は、上記課題に鑑みて、上部電極および下部電極の間において有機材料を蒸着する際に異物が混入しても、上部電極と下部電極との間にショートが発生しにくい有機ＥＬ表示装置の製造方法、及び、有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、複数の画素を含み、前記画素は、上部電極と下部電極との間に有機材料が積層されてなる有機ＥＬ表示素子を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記画素の各々に共通する共通層を、前記有機ＥＬ表示素子を形成する基板上に蒸着する共通層蒸着工程と、前記複数の画素の一部に対応する位置の発光層を、前記基板上に蒸着する発光層蒸着工程と、を有し、前記共通層蒸着工程における前記基板周囲の圧力は、前記発光層蒸着工程における前記基板周囲の圧力よりも高い圧力とする、ことを特徴とする。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法の一態様では、前記共通層蒸着工程における前記基板周囲の圧力は、０．７Ｐａ以上１．０×１０^３Ｐａ以下の圧力とする、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法の一態様では、前記発光層蒸着工程における前記基板周囲の圧力は、１０^−３Ｐａ以下の圧力とする、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法の一態様では、前記共通層蒸着工程では、前記共通層が蒸着されるチャンバー内の圧力を一旦減圧して、前記チャンバー内にガスを導入することにより、前記共通層蒸着工程における前記基板周囲の圧力を、前記発光層蒸着工程における前記基板周囲の圧力よりも高い圧力とする、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法の一態様では、前記共通層蒸着工程は、前記画素の各々を含むように開口したマスクによって前記共通層を蒸着し、前記発光層蒸着工程は、前記複数の画素の一部に対応して開口したマスクによって前記発光層を蒸着する、ことを特徴としてもよい。

上記課題を解決するために、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、複数の画素が配列された表示領域を有し、前記画素は、上部電極と下部電極との間に有機材料が積層されてなる有機ＥＬ表示素子を含む有機ＥＬ表示装置であって、前記画素の各々に共通して積層される共通層と、前記複数の画素の一部に対応する位置に積層される発光層と、を有し、前記共通層は、その側面が前記発光層の側面よりもなだらかに傾斜して、前記表示領域の外側に向けて徐々に厚みが薄くなるように形成される、ことを特徴とする。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の一態様では、前記共通層は、少なくとも１００μｍ以上の長さに渡って、徐々に厚みが薄くなるように形成される、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の一態様では、前記発光層の側面は、ほぼ一定の勾配で傾斜する部分を有し、前記共通層の側面は、前記表示領域の外側に向けて、徐々に勾配が小さくなるように傾斜する部分を有する、ことを特徴としてもよい。

上記課題を解決するため、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、複数の画素が配列された表示領域を有し、前記画素は、下部電極と上部電極との間に有機材料が積層されてなる有機ＥＬ表示装置であって、前記表示領域において、前記複数の画素を区画するように丘陵状に傾斜して形成されるバンク層と、前記画素の各々に共通して積層される共通層と、前記複数の画素の一部に対応する位置に積層される発光層と、を有し、前記共通層および前記発光層は、前記バンク層と重複して積層される部分を有し、前記バンク層と重複して積層される部分の前記共通層の厚みは、前記バンク層と重複して積層される部分の前記発光層の厚みよりも、前記バンク層の傾斜角の大きさに従って薄くなる度合いが小さい、ことを特徴とする。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の一態様では、前記共通層の前記画素と重複する部分の厚みをａとし、前記バンク層の傾斜角θで傾斜する部分における前記共通層の厚みをｂとし、前記発光層の前記画素と重複する部分の厚みをｃとし、前記バンク層の傾斜角θで傾斜する部分における前記発光層部分の厚みをｄとし、前記バンク層の傾斜する部分のいずれかにおいて、ｂ／ａ＞ｄ／ｃが成立する領域が存在し、前記共通層は、前記バンク層の傾斜する部分において、ｂ／ａ＞０．９が成立する、ことを特徴としてもよい。

また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の一態様では、 前記共通層は、ホール輸送層および電子輸送層の少なくとも一方である、ことを特徴としてもよい。

本発明によれば、上部電極および下部電極の間において有機材料を蒸着する際に異物が混入しても、上部電極と下部電極との間にショートを発生しにくい有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略的構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板の構成を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法において、ホール輸送層等の共通層を蒸着する工程を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置であって、有機材料の蒸着の際に異物Ｘが混入した画素の様子を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置であって、表示領域外における有機材料の断面の様子を説明する図である。 実施例１に係る有機ＥＬ表示装置の電子輸送層と発光層の膜端部におけるＡＦＭの断面プロファイルを示す図である。 実施例２に係る有機ＥＬ表示装置のホール輸送層と発光層の膜端部におけるＡＦＭの断面プロファイルを示す図である。 実施例３に係る有機ＥＬ表示装置の画素領域とバンク層ＢＫとの境界部分を示す図である。 従来の有機ＥＬ表示装置であって、有機材料の蒸着の際に異物Ｘが混入した画素の様子を説明する断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法および有機ＥＬ表示装置について、図面を参照しながら説明する。また、本発明は、下記の実施形態や実施例によっては限定されず、その技術的思想の範囲内において当業者によってさまざまな変更および修正が可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略的構成を示す斜視図である。本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板上に有機ＥＬ素子がマトリクス状に配列されて構成されるＴＦＴ基板ＳＵＢと、当該ＴＦＴ基板ＳＵＢにシール材ＳＥによって貼り合わされる封止基板ＳＧとを含んで構成されて、画像を表示する表示領域ＤＲが、封止基板ＳＧ側に形成されるトップエミッション型となっている。

ＴＦＴ基板ＳＵＢには、多数の走査信号線ＧＬが互いに等間隔を置いて敷設されるとともに、多数の映像信号線ＤＬが、互いに等間隔をおいて走査信号線ＧＬが敷設される方向と垂直となる方向に敷設される。本実施形態では、映像信号線ＤＬは端子ＴＥからそれぞれ表示領域ＤＲに向けて敷設されて、走査信号線ＧＬは映像信号線ＤＬに対して垂直となるように敷設される。そして、これら走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとによって区画される各画素の領域には、ＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）構造のスイッチングに用いる薄膜トランジスタと、蓄積容量とが配置される。また、各画素領域には、下部電極（アノード電極）と上部電極（カソード電極）との間に有機材料が積層されることによって有機ＥＬ素子が形成されている。走査信号線ＧＬ等を経て供給される信号にしたがって、両電極間に電位差を生じさせて有機材料に電子及び正孔が供給されることにより、有機ＥＬ素子は発光する。

図２は、本実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の断面を模式的に示す図である。同図で示されるように、ＴＦＴ基板ＳＵＢにおけるガラス基板ＧＡ上に形成された有機ＥＬ素子は、透明乾燥剤ＤＡとともに、シール材ＳＥと封止基板ＳＧとによって封止されて、有機材料ＥＬが湿気から保護されるようにしている。また、ＴＦＴ基板ＳＵＢ上では、各画素がバンク層ＢＫによって分離されるとともに、画素ごとに下部電極Ａｎが配置されている。一方、上部電極Ｃａは、複数の画素が配列された表示領域ＤＲの全体を覆うように配置されて、画素ごとに配置された下部電極Ａｎに対して共通する一層で形成される。上部電極Ｃａと下部電極Ａｎとの間に介在する有機材料ＥＬは、表示領域ＤＲにおいて画像を表示させる画素の各々に共通して積層される共通層と、色分けされて積層される発光層と、を含んで構成される。本実施形態における発光層は、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の３色であり、表示領域ＤＲの一部に対応する位置にそれぞれ積層されている。そして、特に、本実施形態では、共通層の蒸着を発光層の蒸着よりも高い圧力となる条件下で行うことで、共通層の異物に対する付き回り性を向上させて、異物によって生じうる上部電極Ｃａと下部電極Ａｎ間のショートを抑制するが、詳しくは後述する。

図３は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板ＳＵＢの構成を説明する図である。同図で示すように、ＴＦＴ基板ＳＵＢは、ガラス基板ＧＡ上に、薄膜トランジスタが形成されて、当該薄膜トランジスタがパッシベーション膜ＰＡおよび平坦化膜ＰＬで上側から覆われて、平坦化膜ＰＬのさらに上側に各画素の有機ＥＬ素子が形成される。本実施形態に係る薄膜トランジスタのゲート電極ＧＴと多結晶シリコン膜ＰＳの間には、二酸化シリコン等の材料による絶縁膜ＩＬが介在し、多結晶シリコン膜ＰＳには、ソース・ドレイン電極ＳＤが接続される。

図３で示すように、本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、反射メタルＲＭと、下部電極Ａｎと、ホール輸送層ＥＬ１と、いずれかの色に発光する発光層（赤色の発光層ＥＬＲ、緑色の発光層ＥＬＧ、若しくは青色の発光層ＥＬＢのいずれか）と、電子輸送層ＥＬ２と、上部電極Ｃａとを含んで構成される。反射メタルＲＭおよび下部電極Ａｎは、平坦化膜ＰＬおよびパッシベーション膜ＰＡに設けられたコンタクトホールを通じて、ソース・ドレイン電極ＳＤに接続される。また、同図で示されるように、ホール輸送層ＥＬ１、電子輸送層ＥＬ２は、各画素を共通に覆って積層される共通層であり、発光層ＥＬＲ、ＥＬＧ、ＥＬＢは、表示領域ＤＲにおいて色分けされて積層される。反射メタルＲＭ及び下部電極Ａｎは、画素ごとに形成されて、バンク層ＢＫが、各画素を分離するように窒化シリコンやポリイミド樹脂あるいはアクリル樹脂等で形成される。また、各発光層は、バンク層ＢＫから露出した下部電極Ａｎを覆うとともに、隣接する画素に積層された異なる発光層とバンク層ＢＫにおいて一部が重複して積層されてもよい。

各画素の有機ＥＬ素子では、下部電極Ａｎに薄膜トランジスタが電気的に接続されて、印加される電圧が個別に制御される。そして、下部電極Ａｎに正、上部電極Ｃａに負の電圧が印加されることで、下部電極Ａｎからホール輸送層ＥＬ１を経て正孔が、上部電極Ｃａから電子輸送層ＥＬ２を経て電子が、発光層に供給されて、正孔と電子とが当該発光層において結合することにより発光することとなる。

ここで、本実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について述べる。

まず、ガラス基板ＧＡ１上に、導電層や半導体層や絶縁層の積層や、リソグラフィ工程によるパターニング等を繰り返して、走査信号線ＧＬ、映像信号線ＤＬ、薄膜トランジスタ等を形成する。そして、これらの薄膜トランジスタ等を保護して平坦化するために、保護層ＰＡや平坦化膜ＰＬが窒化シリコン等を用いて積層し、当該薄膜トランジスタのソース・ドレイン電極ＳＤと下部電極Ａｎとを接続させるためのコンタクトホールを、保護層ＰＡ及び平坦化膜ＰＬに形成する。

コンタクトホール形成後、反射メタルＲＭを、例えばアルミニウムによって２００ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングして成膜し、下部電極Ａｎを、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）などの透明な導電膜で、７７ｎｍの厚みとなるようにスパッタリングして成膜する。反射メタルＲＭ及び下部電極Ａｎの成膜後は、リソグラフィ工程によってパターニングし、これらが画素ごとに形成されるようにする。その後、下部電極Ａｎの上側から窒化シリコンを成膜して、当該窒化シリコンが画素ごとの境界を形成するようにパターニングすることでバンク層ＢＫを形成する。本実施形態におけるバンク層ＢＫは、一定の傾斜角度で傾斜する斜面を有して丘陵状に形成される。このバンク層に関しては、感光性のポリイミド樹脂やアクリル樹脂を塗布し、バンクパターンに沿って露光し、現像することで形成しても良い。

そして特に、バンク層ＢＫの形成後、有機材料ＥＬを構成する各層が蒸着されて積層される。具体的には、まず、表示領域ＤＲにおいて画像を表示させる全画素の下部電極Ａｎに対して、ホール輸送層ＥＬ１を蒸着する。ここで図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法におけるホール輸送層ＥＬ１等の共通層を蒸着する工程を説明する図である。

図４で示すように、まず、蒸着装置におけるチャンバー内にバンク層ＢＫが形成されたＴＦＴ基板ＳＵＢを搬入して、一旦、基板周囲の圧力が１０^−３Ｐａ以下となるようにチャンバー内を減圧して真空状態にする（Ｓ１）。次に、ホール輸送層ＥＬ１を成膜するためのマスクを搬入した基板に対して位置あわせをする（Ｓ２）。Ｓ２のステップにおいて位置あわせをするマスクは、表示領域ＤＲに対応して、画像を表示させる画素の各々を含むように開口している。本実施形態では、当該マスクは表示領域ＤＲよりも広い領域に開口して共通層を蒸着させるシャドゥマスクであり、共通層は、その一部が表示領域ＤＲの外側にはみ出して形成される。そして特に、Ｓ３のステップにおいて、チャンバー内にＮ_２を導入して調圧し、基板周囲の圧力を０．７Ｐａ〜１．０×１０^３Ｐａとした後、Ｓ４のステップにおいて、ホール輸送層ＥＬ１を蒸着する。ホール輸送層ＥＬ１は、表示領域ＤＲの各画素に共通して蒸着されて、蒸着時にＮ_２などのガスを導入して真空度を低下させることで、蒸着粒子の直進性が弱くなって付き回り性が向上する。このため、下部電極Ａｎ上に３００ｎｍ程度の異物が存在しても、当該異物および下部電極Ａｎの表面を覆うようにホール輸送層ＥＬ１が蒸着されて、上部電極Ｃａと下部電極Ａｎとが直接接触することが抑制される。ホール輸送層ＥＬ１の蒸着後は、Ｎ_２の導入が停止されて（Ｓ５）、その後、チャンバー内のＮ_２が高真空に排気されて（Ｓ６）、蒸着装置におけるチャンバーから、ホール輸送層ＥＬ１が蒸着されたＴＦＴ基板ＳＵＢが搬出される（Ｓ７）。

本実施形態におけるホール輸送層ＥＬ１は、６０ｎｍの厚みとなるように蒸着されて、表示領域ＤＲにおいて画像を表示する全画素を覆うとともに表示領域ＤＲの外側にわたって形成される。また、ホール輸送層ＥＬ１に用いる材料としては、例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体、銅フタロシアニン誘導体等を用いることができる。

次に、ホール輸送層ＥＬ１の蒸着後に、赤色の発光層ＥＬＲ、緑色の発光層ＥＬＧ、青色の発光層ＥＬＢを蒸着する。本実施形態における各発光層の蒸着には、映像信号線ＤＬの敷設方向に平行なライン状に開口したマスクが用いられて、ストライプ状に各発光層が蒸着される。各発光層の蒸着に用いるシャドゥマスクは、表示領域ＤＲにおける複数の画素の一部に対応して開口している。発光層ＥＬＲ、ＥＬＧ、ＥＬＢは、表示領域ＤＲ内において色分けをして蒸着するため、ホール輸送層ＥＬ１等の共通層よりも位置精度が厳しくなる。したがって、共通層に用いるマスクよりも、マスクの精度を向上させるとともに、マスクで遮蔽された部分に蒸着粒子が入り込みにくいように、チャンバー内の真空度を向上させて蒸着粒子の直進性を向上させる。

各発光層の蒸着工程は、Ｎ_２などのガスの導入や調圧等を除き、図４で示した共通層の蒸着工程とほぼ同様であり、本実施形態では、基板周囲の圧力が１０^−３Ｐａ以下となるようにチャンバー内を減圧して、蒸着する。具体的には、ホール輸送層ＥＬ１を蒸着したチャンバーとは異なる３つのチャンバーに、発光層を蒸着する基板を順次搬入して蒸着をする。本実施形態における発光層ＥＬＲ、ＥＬＧ、ＥＬＢは、それぞれ６０ｎｍの厚みとなるように蒸着する。各発光層に用いる発光材料としては、電子、ホールの輸送能力を有するホスト材料に、電子、ホールの再結合により蛍光もしくはりん光を発するドーパントを添加したもので共蒸着により形成できるものであれば特に限定は無く、ホスト材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］のような錯体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、等であっても良い。また、ドーパントとしては、ホスト中で電子とホールを捉えて再結合させ発光するものであって、例えば赤ではピラン誘導体、緑ではクマリン誘導体、青ではアントラセン誘導体などの蛍光を発光する物質やもしくはイリジウム錯体、ピリジナート誘導体などりん光を発する物質であっても良い。

次に、電子輸送層ＥＬ２が、各発光層の上側から覆うように、表示領域ＤＲの各画素に共通して蒸着される。本実施形態では、電子輸送層ＥＬ２は、図４で示されるのと同様の工程を経て蒸着される。共通層が複数存在する場合には、当該共通層のうちの少なくとも１層の蒸着工程における基板周囲の圧力が、発光層の蒸着工程における基板周囲の圧力よりも高くなるようにする。ホール輸送層ＥＬ１と電子輸送層ＥＬ２の２層の共通層が存在する場合には、少なくとも一方の蒸着工程における基板周囲の圧力が、発光層の蒸着工程における基板周囲の圧力よりも高くなるようにすればよい。このようにすることで、異物が混入することによって、下部電極Ａｎと上部電極Ｃａとのショートが発生するのを抑制できる。

本実施形態における電子輸送層ＥＬ２は、１０ｎｍの厚みとなるように蒸着されて、表示領域ＤＲにおいて画像を表示する全画素を覆うとともに表示領域ＤＲの外側にわたって形成される。また、電子輸送層ＥＬ２には、例えば、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４-メチル-８-キノリノラート）アルミニウム、ビス（２-メチル−８−キノリノラート）−４−フェニルフェノラート−アルミニウム、ビス[２-[２-ヒドロキシフェニル]ベンゾオキサゾラート]亜鉛などの金属錯体や２−（４−ビフェニリル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，３−ビス[５−(ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル]ベンゼン等を用いることができる。

次に、上部電極Ｃａを蒸着する。本実施形態では、上部電極Ｃａは、マグネシウムと銀を用いて、１５ｎｍの厚みとなるように蒸着される。また、上部電極Ｃａと電子輸送層ＥＬ２との間には、電子注入層を蒸着するようにしてもよい。電子注入層を蒸着する場合には、例えば、アルカリ金属であるＬｉＦを０．７ｎｍの厚みとなるように蒸着する。これら上部電極Ｃａおよび電子注入層は、表示領域ＤＲにおける各画素に共通するように蒸着されて、これらの層の蒸着には抵抗加熱法等が用いられる。なお、上部電極Ｃａは、表示領域ＤＲ外に設けられた不図示の電源部を覆ってこれと電気的に接続するように成膜される。上部電極Ｃａが蒸着されたＴＦＴ基板ＳＵＢは、封止基板ＳＧが貼り合わされて、ＴＦＴ基板ＳＵＢ上に形成された有機ＥＬ素子が透明乾燥剤ＤＡとともに封止される。

図５は、上述の製造方法によって製造された有機ＥＬ表示装置であって、有機材料ＥＬの蒸着の際に異物Ｘが混入した画素の様子を説明する断面図である。同図で示されるように、共通層であるホール輸送層ＥＬ１と電子輸送層ＥＬ２の蒸着工程が、発光層ＥＬＧの蒸着工程よりも高い圧力でなされるため、異物Ｘ自身によって生じる陰となる部分に対する付き回りが改善して、上部電極Ｃａと下部電極Ａｎとの間に共通層が介在しやすくなってショートの発生が防止される。一方、発光層ＥＬＧは、共通層よりも真空度が高い状態で蒸着されるため、セルフシャドーイング効果により異物Ｘ自身によって生じる陰となる部分に対する付き回りが不十分となっている。

また、図６は、上述の製造方法によって製造された有機ＥＬ表示装置の表示領域ＤＲ外の断面の様子を説明する図である。同図に示される断面図は、表示領域ＤＲの外周に位置する額縁領域の断面図であって、表示領域ＤＲの外側に向かう方向、すなわち表示領域ＤＲからシール材ＳＥへと向かう方向（額縁の幅方向）の断面の様子を示している。同図で示されるように、平坦化膜ＰＬ上には、ホール輸送層ＥＬ１と、発光層ＥＬＢと、電子輸送層ＥＬ２と、上部電極Ｃａとが順番に積層され、各層の端部が上層から露出するように蒸着されているが、いずれかの層の端部が上層に覆われるようにしてもよい。ここで、発光層ＥＬＢは１０^−３Ｐａ以下となる真空条件下での蒸着工程であるため、シャドゥマスクに対して直進して、側面が急峻な斜面（具体的には、ほぼ蒸着する基板に対して垂直となる斜面）で形成される。一方、共通層となるホール輸送層ＥＬ１と電子輸送層ＥＬ２は、０．７Ｐａ〜１．０×１０^３Ｐａとなる雰囲気のチャンバー内で蒸着されるため、シャドゥマスクで遮蔽されている領域の内側に広がって蒸着される。このため、共通層の側面は、発光層の側面よりもなだらかに傾斜して形成され、ホール輸送層ＥＬ１および電子輸送層ＥＬ２は、表示領域ＤＲの外側にむけて、徐々に膜厚が薄くなるように形成される。

図６で示されるＳＬの範囲は、共通層であるホール輸送層ＥＬ１の徐々に厚みが薄くなる部分の長さを示しており、当該長さは、少なくとも１００μｍ以上の長さとなるように形成されるようにする。共通層の徐々に厚みが薄くなる部分は、５００μｍ以上、あるいは１０００μｍ以上にわたって形成されてもよく、共通層の蒸着工程における圧力が高くなるほど付き回り性が向上しやすく、ＳＬの範囲も広くなる。このため、表示領域ＤＲとシール材ＳＥとの間、および、表示領域ＤＲと電源部との間のスペースをなるべく広く確保することにより、共通層の側面の幅を広くできるようにするのが望ましい。なお、発光層は、バンク層ＢＫを超えて隣接する画素に蒸着されるのを防ぐため、本実施形態のようにほぼ垂直にその側面が形成されるのが望ましいが、発光層の側面がテーパー状に傾斜して形成される等の場合であっても、側面の幅が２０μｍ以下となるように形成する。

［実施例１］
次に、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法、および有機ＥＬ表示装置の実施例１について説明する。本実施例では、表示領域ＤＲの外側の平坦化膜ＰＬに至るように、電子輸送層ＥＬ２と発光層とが蒸着されるようにし、電子輸送層ＥＬ２は、発光層に対して６０μｍ外側に開口したマスクを用いて蒸着されて平坦化膜ＰＬに接している。本実施例における電子輸送層ＥＬ２は、４８ｎｍの厚みを有し、発光層は３８ｎｍの厚みを有しており、電子輸送層ＥＬ２は１Ｐａ、発光層は、３×１０^−４Ｐａとなる圧力条件下で蒸着されている。図７Ａは、実施例１における電子輸送層ＥＬ２と発光層の膜端部におけるＡＦＭの断面プロファイルを示す図である。実施例１に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法等は、上記の点以外は、上述の実施形態とほぼ同様であるため、説明を省略する。

［実施例２］
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法、および有機ＥＬ表示装置の実施例２について説明する。本実施例では、表示領域ＤＲの外側の平坦化膜ＰＬに至るように、ホール輸送層ＥＬ１と発光層とが蒸着されるようにし、ホール輸送層ＥＬ１は発光層に対して６０μｍ外側に開口したマスクを用いて蒸着されて平坦化膜ＰＬに接している。本実施例におけるホール輸送層ＥＬ１は、４８ｎｍの厚みを有し、発光層は３８ｎｍの厚みを有しており、ホール輸送層ＥＬ１は１Ｐａ、発光層は、３×１０^−４Ｐａとなる圧力で蒸着されている。図７Ｂは、実施例２におけるホール輸送層ＥＬ１と発光層の膜端部におけるＡＦＭの断面プロファイルを示す図である。実施例２に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法等は、上記の点以外は、上述の実施形態とほぼ同様であるため、説明を省略する。

図７Ａおよび図７Ｂで示されるように、発光層の側面は、ほぼ９０度となる一定の勾配で直線状に傾斜して形成される。また、共通層の蒸着工程においては、シャドゥマスクの開口部から遠ざかるほど蒸着される有機材料が統計的に少なくなるため、正規分布状に分布する。このため、共通層の側面は、勾配が徐々に大きくなるように傾斜する部分と、徐々に小さくなるように傾斜する部分を有して形成されることとなる。図７Ａおよび図７Ｂで示される共通層の側面は、当該共通層を上側から観た場合には１５０μｍ程度の幅を有して形成されることとなり、勾配が徐々に小さくなってなだらかに傾斜する部分が、勾配が徐々に大きくなる部分よりも広く形成される。

［実施例３］
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法、および有機ＥＬ表示装置の実施例３について説明する。本実施例は、上述の実施形態とバンク層ＢＫの形状が異なるが、この点以外については、上述の実施形態とほぼ同様である。図８は、実施例３における有機ＥＬ表示装置の画素領域とバンク層ＢＫとの境界部分を示す図である。本実施例におけるバンク層ＢＫは、図８で示すように、曲面状の斜面を有して丘陵状に形成される。ここで、画素領域におけるホール輸送層ＥＬ１の厚みをａ、発光層ＥＬＧの厚みをｃ、バンク層ＢＫの傾斜角θとなる部分のホール輸送層ＥＬ１の厚みをｂ、発光層ＥＬＧの厚みをｄ、とする。厚みｂ、およびｄは、同図で示されるように、傾斜角θの斜面に対して垂直となる方向の厚みとする。発光層ＥＬＧの蒸着は、１０^−３Ｐａ以下となる真空条件下での蒸着工程であり、ホール輸送層ＥＬ１の蒸着は、０．７Ｐａ〜１．０×１０^３Ｐａとなる圧力の条件での蒸着工程であるため、発光層ＥＬＧの付き回りがホール輸送層ＥＬ１の付き回りよりも悪くなる。本実施例では、ホール輸送層ＥＬ１と発光層ＥＬＧとが６０ｎｍの厚みを有して形成されるため、バンク層ＢＫの傾斜している部分での厚み（傾斜面に対して垂直となる方向の厚み）は、ホール輸送層ＥＬ１よりも発光層ＥＬＧが薄くなる。

ホール輸送層ＥＬ１と発光層ＥＬＧの厚みが異なる場合であっても、上述の実施形態の蒸着工程であれば、バンク層ＢＫと重複する部分での厚み（傾斜面に対して垂直となる方向の厚み）が薄くなる度合いは、ホール輸送層ＥＬ１のほうが発光層ＥＬＧよりも小さくなる。発光層ＥＬＧ等の発光層は、ＴＦＴ基板ＳＵＢに対して垂直方向から直進して蒸着される傾向が強いため、バンク層ＢＫの傾斜している部分において当該垂直方向の厚みは、ほぼｃとなる。このため、バンク層ＢＫの傾斜角θで傾斜した部分の厚みｄ（厳密には、バンク層ＢＫによって傾斜角θで発光層が傾斜して蒸着される部分の厚みｄ）については、ｄ≒ｃ×ｃｏｓθとなる。一方、ホール輸送層ＥＬ１の厚みｂについては、ホール輸送層ＥＬ１の付き回り性が発光層よりも優れるために、ｂ≒ａとなる。従って、共通層と発光層の厚みの関係としては、バンク層ＢＫによって傾斜して積層される部分において、ｂ／ａ＞ｄ／ｃが成立する。また、共通層が良好な付き回り性を有するためにも、バンク層ＢＫの傾斜している部分において、ｂ／ａ≧０．９が成立するように蒸着させるのが望ましい。

なお、上記の実施形態では、３色の発光層を映像信号線ＤＬに対して共通するように縦方向のストライプ状に各発光層が蒸着されているが、画素毎に個別に色分けするようにしてもよいし、映像信号線ＤＬや走査信号線ＧＬとは関わりなく、発光層を蒸着するようにしてもよい。また、３色ではなく、２色の発光層、あるいは４色以上の発光層が蒸着されるのであってもよい。

なお、上記の実施形態では、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造方法等を説明したが、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造方法等であってもよい。

なお、上記の実施形態では、Ｎ_２などのガスを導入して蒸着工程における基板周囲の圧力を調圧しているが、反応性の低いガスであればよくＨｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスであってもよい。また、例えば、蒸着装置における真空バルブの弁を調節することで、共通層を蒸着する基板周囲の圧力を調整するようにしてもよい。

ＧＡ ガラス基板、ＳＧ 封止基板、ＳＵＢ ＴＦＴ基板、ＥＬ 有機材料、ＳＥ シール材、ＤＲ 表示領域、ＤＬ 映像信号線、ＧＬ 走査信号線、ＴＥ 外部端子、Ｃａ 上部電極、Ａｎ 下部電極、ＢＫ バンク層、ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢ 発光層、ＥＬ１ ホール輸送層、ＥＬ２ 電子輸送層、ＳＤ ソース・ドレイン電極、ＩＬ 絶縁膜、ＰＳ 多結晶シリコン、ＧＴ ゲート電極、ＰＡ パッシベーション膜、ＰＬ 平坦化膜、ＲＭ 反射メタル、Ｘ 異物。

Claims (11)

1. 複数の画素を含み、前記画素は、上部電極と下部電極との間に有機材料が積層されてなる有機ＥＬ表示素子を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
   前記画素の各々に共通する共通層を、前記有機ＥＬ表示素子を形成する基板上に蒸着する共通層蒸着工程と、
   前記複数の画素の一部に対応する位置の発光層を、前記基板上に蒸着する発光層蒸着工程と、
   を有し、
   前記共通層蒸着工程における前記基板周囲の圧力は、前記発光層蒸着工程における前記基板周囲の圧力よりも高い圧力とする、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
2. 請求項１に記載された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
   前記共通層蒸着工程における前記基板周囲の圧力は、０．７Ｐａ以上１．０×１０^３Ｐａ以下の圧力とする、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
3. 請求項２に記載された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
   前記発光層蒸着工程における前記基板周囲の圧力は、１０^−３Ｐａ以下の圧力とする、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
4. 請求項１に記載された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
   前記共通層蒸着工程では、前記共通層が蒸着されるチャンバー内にガスを導入することにより、前記共通層蒸着工程における前記基板周囲の圧力を、前記発光層蒸着工程における前記基板周囲の圧力よりも高い圧力とする、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
5. 請求項１に記載された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
   前記共通層蒸着工程は、前記画素の各々を含むように開口したマスクによって前記共通層を蒸着し、
   前記発光層蒸着工程は、前記複数の画素の一部に対応して開口したマスクによって前記発光層を蒸着する、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
6. 複数の画素が配列された表示領域を有し、前記画素は、上部電極と下部電極との間に有機材料が積層されてなる有機ＥＬ表示素子を含む有機ＥＬ表示装置であって、
   前記画素の各々に共通して積層される共通層と、
   前記複数の画素の一部に対応する位置に積層される発光層と、を有し、
   前記共通層は、その側面が前記発光層の側面よりもなだらかに傾斜して、前記表示領域の外側に向けて徐々に厚みが薄くなるように形成される、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
7. 請求項６に記載された有機ＥＬ表示装置であって、
   前記共通層は、少なくとも１００μｍ以上の長さに渡って、徐々に厚みが薄くなるように形成される、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
8. 請求項６に記載された有機ＥＬ表示装置であって、
   前記発光層の側面は、ほぼ一定の勾配で傾斜する部分を有し、
   前記共通層の側面は、前記表示領域の外側に向けて、徐々に勾配が小さくなるように傾斜する部分を有する、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
9. 複数の画素が配列された表示領域を有し、前記画素は、下部電極と上部電極との間に有機材料が積層されてなる有機ＥＬ表示装置であって、
   前記表示領域において、前記複数の画素を区画するように丘陵状に傾斜して形成されるバンク層と、
   前記画素の各々に共通して積層される共通層と、
   前記複数の画素の一部に対応する位置に積層される発光層と、を有し、
   前記共通層および前記発光層は、前記バンク層と重複して積層される部分を有し、
   前記バンク層と重複して積層される部分の前記共通層の厚みは、前記バンク層と重複して積層される部分の前記発光層の厚みよりも、前記バンク層の傾斜角の大きさに従って薄くなる度合いが小さい、
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
10. 請求項９に記載された有機ＥＬ表示装置において、
    前記共通層の前記画素と重複する部分の厚みをａとし、前記バンク層の傾斜角θで傾斜する部分における前記共通層の厚みをｂとし、
    前記発光層の前記画素と重複する部分の厚みをｃとし、前記バンク層の傾斜角θで傾斜する部分における前記発光層部分の厚みをｄとし、
    前記バンク層の傾斜する部分のいずれかにおいて、ｂ／ａ＞ｄ／ｃが成立する領域が存在し、
    前記共通層は、前記バンク層の傾斜する部分において、ｂ／ａ＞０．９が成立する、
    ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
11. 請求項６に記載された有機ＥＬ表示装置であって、
    前記共通層は、ホール輸送層および電子輸送層の少なくとも一方である、
    ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。

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