JP2016181332A - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補助配線上に成膜された有機膜を簡単に除去でき、補助配線と上部電極との接続を容易に行うことができる表示装置を提供する。
【解決手段】画素電極３１０と、補助電極３０４と、補助電極と接続している第１の補助配線３０８と、補助電極の表面から離隔している第２の補助配線３０９と、補助電極、第１の補助配線および第２の補助配線のいずれか一つ以上と接続している上部電極３１３と、上部電極と少なくとも画素電極との間に介在して配置されている有機発光膜３１２とを備える表示装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置および表示装置の製造方法等に関する。

近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｏｄｅ：有機ＥＬ素子）などの発光素子を用いた表示装置の開発が行われている。例えば、アクティブ・マトリクス（ａｃｔｉｖｅ−ｍａｔｒｉｘ）駆動方式の有機ＥＬ表示装置は、画素ごとに配置された薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｉｏｒ：ＴＦＴ）を介して電流の流れを制御し有機ＥＬ素子を発光させることで画像を表示する表示装置の開発が行われている。

このような表示装置では、ＴＦＴ回路によって各画素における開口率が低下することを防止するために、発光素子の発光方向をＴＦＴ側とは反対方向としたトップエミッション（ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）型構造が提案されている。

ここで、トップエミッション型構造の有機ＥＬ表示装置では、発光素子の発光方向側（すなわち、ＴＦＴ側とは逆側）の電極（以下、上部電極という）を薄膜化された金属や透明導電性酸化物を用いて、光透過性を有するように形成する必要がある。

ただし、薄膜化された金属や透明導電性酸化物を用いて形成される電極は、低抵抗化が困難であるため、電圧降下が発生し、表示装置の画面内において輝度むらが発生する。上記の輝度むらは、高輝度にするため大電流にするほど、また大画面化するほど顕著になるため、上部電極における電圧降下を抑制する様々な技術が検討されている。

例えば、特許文献１および２には、低抵抗の補助配線を用いて上部電極と電力供給源とを接続することにより、電圧降下を減少させる技術が開示されている。また、特許文献３には、補助配線と上部電極との接続部分が有機膜で覆われている場合に、レーザーアブレーション（ｌａｓｅｒ ａｂｌａｔｉｏｎ）を用いて接続部の有機膜を除去する方法が開示されている。さらに、特許文献４には、有機膜と上部電極の成膜時の回り込み特性を利用して、補助配線と上部電極とを接続する方法が開示されている。

特開２００１−１９５００８号公報 特開２００１−２３００８６号公報 特開２００５−０１１８１０号公報 特開２００５−０９３３９８号公報

しかしながら、例えば、上記特許文献３および４に開示される技術を用いると、補助配線上に成膜された有機膜を除去する等の必要があり、工程が煩雑となり、また、歩留まりを低下させる場合がある。

特に、特許文献３に開示される技術を用いると、ディスプレイに対してレーザのスポット照射を行う必要があり、高い精度のアライメントが必要となり、また、有機膜がダストとして飛散する。

そこで、本発明の目的の一つは、補助配線と上部電極との接続をする技術を開示することである。

本発明の一実施形態として、画素電極と、補助電極と、前記補助電極と接続している第１の補助配線と、前記補助電極の表面から離隔している第２の補助配線と、前記補助電極、前記第１の補助配線および前記第２の補助配線のいずれか一つ以上と接続している上部電極と、前記上部電極と少なくとも前記画素電極との間に介在して配置されている有機発光膜とを備える表示装置を提供する。

本発明の一実施形態として、画素電極を形成し、補助電極を形成し、前記補助電極と接続する第１の補助配線を形成し、前記補助電極の表面から離隔している第２の補助配線を形成し、前記画素電極、前記補助電極、前記第１の補助配線および前記第２の補助配線の上に有機発光層を形成し、前記補助電極と前記第２の補助配線との間に放電現象を発生し、上部電極を形成し、前記上部電極は、前記補助電極、前記第１の補助配線および前記第２の補助配線のいずれか一つ以上と接続している、表示装置の製造方法を提供する。

本発明の一実施形態によれば、補助配線と上部電極との接続をするための工程を簡略化することができる。

本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の補助配線および画素等のレイアウトを示す図である。 本発明の一実施形態における図２に示すＩＶ−ＩＶ’方向の断面の模式図である。 （Ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｂ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｃ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｄ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。 （Ｅ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｆ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｇ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｈ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。 （Ｉ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｊ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｋ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。 （Ｌ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。（Ｍ）本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態における図２に示すＩＶ−ＩＶ’方向の断面の模式図である。 本発明の第１実施形態と第２実施形態との実施例の表示装置における比較評価結果を示す表である。

以下、本発明の実施形態に係る表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明するのは、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。本発明は、これらの実施形態に種々の変形を行ない実施することが可能である。

本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。また、「基板の上に形成される」、「基板の上に配置される」とは、基板に接触して形成される場合だけでなく、基板との間に他の構成を挟んで形成、配置される場合を含み得る。「基板の上」に限らず、任意の「膜の上に形成される」、「膜の上に配置される」についても同様である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における表示装置の構成を示す概略図である。表示装置１は、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイとすることができる。表示装置１は、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビなど、画像を表示する電子機器に用いることができる。基板１０は、表示装置１を駆動するための素子等が形成されている。表示領域１００、表示領域１００の周囲に設けられた駆動回路７１、７２、７３、７４、および電圧印加部７０が、基板１０に備えられている。

図２は、本発明の一実施形態における補助配線および画素等のレイアウトを説明する図である。図２は、表示領域１００における補助配線および画素等のレイアウトがわかりやすくなるように、一部の構成を省略して表した図である。

画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒは、それぞれ発光色が青、緑、赤の画素に対応する。各画素電極１１０Ｂ，１１０Ｇ、１１０Ｒは、ＴＦＴを用いて形成された画素回路に接続されている。画素ピッチＰＰは、例えば１４５μｍや６３６μｍとすることができる。ただし、この数値に画素ピッチＰＰが限定されることはない。

第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０は、それぞれ分離して形成された２系統の補助配線である。第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０は、画素の周囲に配置される。図２においては、第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０は、画素の間に配置されている。また、第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０は、少なくとも一部の画素の間に設けることもできる。第１の補助配線２１０の線幅Ｌ１および第２の補助配線の線幅Ｌ２は、それぞれ例えば６６μｍおよび２２μｍとすることができる。ただし、これらの数値に第１の補助配線２１０の線幅Ｌ１および第２の補助配線２２０の線幅Ｌ２が限定されることはない。

画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒ、第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０は、同一層の導電膜により形成することができる。導電膜は、下層に銀合金（例えば、ＡｇＰｄＣｕ等）、上層に透明導電性酸化物（例えばＩＴＯ等）の積層で形成することができる。なお、第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０の一方または両方は、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒとは異なる層の導電膜で形成されていてもよい。なお、製造工程を簡略化するには、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒ、第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０を、同じ材料を用いて同時に形成することが好ましい。もちろん、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒ以外の導電膜の形成と同時に、第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０を形成することもできる。

絶縁層２００は、画素分離膜として機能する。すなわち、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒそれぞれの一部および第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０の一部を露出し、また、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒそれぞれの一部および第１の補助配線２１０および第２の補助配線２２０の露出されない部分を覆う。絶縁層２００は、例えばポリイミド等の有機樹脂で形成することができる。

絶縁層２００には、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒそれぞれの一部を露出する第１の開口３２０、第１の補助配線２１０と第２の補助配線２２０との一部を露出し、また後に説明する補助電極の一部を露出する第２の開口３３０が設けられている。第１の開口３２０は、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒそれぞれと有機発光層とを接続し、有機発光層との電流の流れを発生させるための領域を形成する。第２の開口３３０は、有機発光層を覆う上部電極と、第１の補助配線２１０、第２の補助配線２２０および補助電極の少なくとも一つと、を接続するために設けられた領域である。図２に示すように画素の間に設けることができる。また、画素電極１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒのいずれかに隣接して設けられているということもできる。

図３は、図２におけるＩＶ−ＩＶ’方向の断面の模式図を示す。図３においては、基板３００の上に、ＴＦＴの半導体膜３０１が配置され、ゲート絶縁膜３０２により覆われている。半導体膜３０１としては、例えば、５０ｎｍの厚さのポリシリコンを使用することができる。ゲート絶縁膜３０２上に、ゲート電極３０３が配置される。ゲート電極３０３としては、例えば厚さ１５０ｎｍのＭｏを含む材料を用いることができる。また、ゲート絶縁膜３０２の上に、補助電極３０４も配置される。このため、ゲート電極３０３と補助電極３０４として、同じ材料を用いて同時に形成することができる。したがって、ゲート電極３０３の厚さが１５０ｎｍであれば、補助電極３０４の厚さも１５０ｎｍとなる。なお、ゲート絶縁膜３０２としては、例えば、厚さが１００ｎｍの酸化珪素を用いることができる。

ただし、ただし、補助電極３０４はゲート絶縁膜３０２上に配置することに限定はされない。他の膜上に配置することが可能である。例えば補助電極３０４は、半導体層３０１と同様に、基板３００上に形成し配置することができる。この場合、補助電極３０４を形成するための半導体層は、導電性を向上させるために不純物のドーピングを行ってもよい。また、ゲート絶縁膜３０５の上に、後に説明する電極３０６と同じ材料などを用いて同時に形成して配置することもできる。

図３においては、ゲート電極３０３は、層間絶縁膜３０５に覆われる。層間絶縁膜３０５としては、例えば、厚さが３００ｎｍの酸化珪素を用いることができる。

層間絶縁膜３０５の上には、平坦化膜３０７が形成される。ただし、層間絶縁膜３０５の上には、ＴＦＴのゲート電極以外のドレインまたはソース電極３０６が形成され、電極３０６の底部は、層間絶縁膜３０５およびゲート絶縁膜３０２を介して半導体層３０１の上面に達する。また、層間絶縁膜３０５の上および電極３０６の上に平坦化膜３０７が形成される。平坦化膜３０７の上には、画素電極３１０が形成され、画素電極３１０の底面は、電極３０６の上面に達し、電極３０６と電気的に接続される。これにより、ゲート電極３０３の電位を制御することにより、ＴＦＴをオン状態とすることができ、電流が、図示しない電極と画素電極３１０との間で流れることにより画素電極３１０と上部電極３１３と間でも流れ、有機発光層３１２を発光させることができる。

なお、平坦化膜としては、例えば、厚さが２μｍのポリイミドを用いることができる。また、電極３０６としては、例えば、厚さ１００ｎｍのＴｉ、厚さ４５０ｎｍのＡｌＣｕおよび厚さ１００ｎｍのＴｉを順次積層したものを使用することができる。

画素電極３１０としては、例えば、下層に銀合金（例えばＡｇＰｄＣｕ等）、上層に透明導電性酸化物（例えばＩＴＯなど）の積層により形成することができる。

また、有機発光層３１２は、画素分離膜３１１の表面に、例えば、酸素プラズマ処理を行った後に、真空蒸着法により形成することができる。有機発光層３１２は、複数の有機発光層の積層構造であり、例えば、下層から上層に向けて、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ＮＰＢ、Ｂｌｕｅ ＥＭＬおよびＡｌｑの積層構造とすることができる。なお、Ｂｌｕｅ ＥＭＬについては、青色を発光する画素の画素電極３１０の上に存在すればよく、その他の位置には配置されない場合がある。より具体的には、有機発光層３１２は、下層から順に、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ層（［４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ］）（膜厚５０ｎｍ）、ＮＰＢ層（（Ｎ，Ｎ−Ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｅｎｅ））（膜厚７０ｎｍ）、発光層（膜厚３０ｎｍ）、Ａｌｑ３層（Ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）（膜厚３０ｎｍ）、ＬｉＦ層（膜厚１ｎｍ）を積層することで形成することができる。ここで、発光層は、ＡＤＮ（９，１０−Ｄｉ（２−ｎａｐｈｔｈｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅと、発光層の総質量に対して５質量％のＤＰＡＶＢｉ（ ４，４’−Ｂｉｓ［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ｝ｖｉｎｙｌ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ）とを共蒸着することで形成することができる。なお、有機発光層は、マスクを用いて表示装置の表示領域のみに成膜し、表示領域の外側の電圧印加用のパッド（ｐａｄ）部等には成膜されないようにするのが好ましい。

上部電極３１３は、有機発光層３１２の上に配置される。したがって、上部電極３１３とすくなくとも画素電極３１０との間に有機発光層３１２が介在して配置されることになる。上部電極３１３は、例えば、真空蒸着法にて第１導電層として、Ｃａ（膜厚２ｎｍ）、ＭｇＡｇ（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１）（膜厚２．５ｎｍ）の層を用いて配置することができる。ここで、第１導電層についても電圧印加用のパッド部を有するようにマスクでパターン形成して成膜することができる。また、上部電極３１３は、さらに第２導電層として、透明導電性酸化物、例えばＩＴＯ、を含むこともできる。

また、図３においては、補助電極３０４の表面の一部が、層間絶縁膜３０５に覆われ、また、補助電極３０４の表面の層間絶縁膜３０５に覆われていない部分、また、その上層の平坦化膜３０７に第２の開口３３０が形成されている。第２の開口３３０の側面の一部には、第１の補助配線３０８が配置されている。また、第１の補助配線３０８は、補助電極３０４と接続している。これにより、第２の開口３３０において、第１の補助配線３０８は補助電極３０４と電気的に接続される。一方、第２の補助配線３０９も、第２の開口３３０の側面の他の部分に配置されている。しかし、第２の開口３３０において、第２の補助配線３０９は、補助電極３０４と分離して配置されている。このため、第２の開口３３０において、第２の補助配線３０９は補助電極３０４に直接接続されておらず、したがって、第２の開口３３０において、第２の補助配線３０９は補助電極３０４に電気的に直接接続されていない。「直接」とは、第２の補助配線３０９と補助電極３０４との間に、上部電極３１３の一部が介在している配置されていることを表わす。

すなわち、図３において、層間絶縁膜３０５についての特徴の一つは、符号３０５に示す位置に少なくとも層間絶縁膜３０５により段差（高さ）を有する階段状の形状が形成され、その階段の踏み面に相当する層間絶縁膜３０５の表面（上面）に第２の補助電極３０９が到達している。この段差（高さ）は、層間絶縁膜３０５の厚さ程度とすることができる。特に３００ｎｍ以下とすることができる。また、必要であれば、層間絶縁膜３０５を配置した後に、層間絶縁膜３０５の表面のエッチングなどを行い、この段差（高さ）をさらに小さくすることができる。これにより、この段差（高さ）の下限は、１００ｎｍとすることもできる。また、層間絶縁膜３０５の薄膜化を行うことにより、この段差（高さ）の下限を５０ｎｍにすることも可能である。

また、上述の階段状の形状は、層間絶縁膜３０５とその上層の平坦化膜３０７とを用いても形成することも可能である。この場合、段差（高さ）を逆に大きくすることができる。例えば、段さ（高さ）を２μｍ以下程度にすることもできる。

したがって、補助電極３０４と第２の補助電極３０９との間に符号３０５に示すすくなくとも絶縁層の部分が介在している。この介在している絶縁層の厚さは、上述の段差（高さ）となる。なお、段差（高さ）を、補助電極３０４の表面から第２の補助電極３０９が離隔している距離という場合もある。

このように、補助電極３０４の表面から第２の補助電極３０９が離隔しているので、表示装置の製造工程において、補助電極３０４と第２の補助電極３０９との間で放電現象を発生させることができる。この放電現象の発生のためには、第１の補助配線３０８と第２の補助配線３０９とに電圧を印加する。この放電現象により、第２の開口３３０に有機発光膜の材料が充填され、補助電極３０４と第２の補助配線３０９との間に配置されたとしても、その材料のすくなくとも一部を溶融、蒸発、燃焼、剥離、飛散などさせ、上部電極３１３を形成する際に、上部電極３１３と、第１の補助配線２１０、第２の補助配線２２０および補助電極の少なくとも一つと、を電気的に接続することができる。

本実施形態においては、上述の段差（高さ）、すなわち、補助電極３０４の表面から第２の補助電極３０９が離隔している距離を制御することにより、上述の放電現象を発生させ、上部電極３１３を形成する際に、上部電極３１３と、第１の補助配線２１０、第２の補助配線２２０および補助電極の少なくとも一つと、を電気的に接続するために、第１の補助電極３０８と第２の補助電極３０９とに印加する電圧の大きさおよび印加の時間を制御することができる。特に、上述の段差（高さ）を層間絶縁膜３０５の厚さ程度として小さくすることにより、第１の補助電極３０８と第２の補助電極３０９とに印加する電圧の大きさおよび印加の時間を小さくし、万が一、第２の開口３３０に充填された有機発光膜が放電現象により飛散しても、その飛散距離を小さくすることができる。これにより、表示装置の製造歩留まりの低下を防ぐことができる。

図４から図９を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置１の製造方法について説明する。

図４（Ａ）に示すように、基板３００の上に、半導体膜３０１を形成し配置する。半導体膜３０１としては、例えば、５０ｎｍの厚さのポリシリコンを使用することができる。

次に、図４（Ｂ）に示すように、基板３００および半導体膜３０１の上にゲート絶縁膜３０２を配置し、ゲート絶縁膜３０２により、基板３００および半導体膜３０１を覆う。ゲート絶縁膜３０２としては、例えば、厚さが１００ｎｍの酸化珪素を使用することができる。

次に、図４（Ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜３０２の上に、ゲート電極３０３と補助電極３０４とを形成し配置する。ゲート電極３０３と補助電極３０４としては、同じ材料を使用することができ、例えば、厚さ１５０ｎｍのＭｏを含む材料を使用することができる。

次に、図４（Ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜３０２、ゲート電極３０３および補助電極３０４の上に層間絶縁膜３０５を配置し、層間絶縁膜３０５によりゲート絶縁膜３０２、ゲート電極３０３および補助電極３０４を覆う。層間絶縁膜３０５としては、例えば、厚さが３００ｎｍの酸化珪素を用いることができる。

次に、図５（Ｅ）に示すように、補助電極３０４の表面が露出するように、層間絶縁膜３０５に開口を設ける。なお、図５（Ｅ）においては、補助電極３０４の表面の一部が露出しているが、補助電極３０４の表面の全体が露出するように、層間絶縁膜３０５に開口を設けることもできる。

次に、図５（Ｆ）に示すように、層間絶縁膜３０５に別の開口およびその別の開口に続くゲート絶縁膜３０２に開口を設け、ドレインまたはソース電極３０６を形成する。電極３０６としては、例えば厚さ１００ｎｍのＴｉ、厚さ４５０ｎｍのＡｌＣｕおよび厚さ１００ｎｍのＴｉを順次積層したものを使用することができる。

なお、図５（Ｅ）と図５（Ｆ）とに対応する工程を順次に行う必要はない。例えば、先に、電極３０６を配置するために、ゲート絶縁膜３０２に開口を設け、次に、補助電極３０４の表面を露出するための開口と電極３０６を形成して配置するための開口を層間絶縁膜３０５に設け、電極３０６を形成して配置することもできる。

次に、図５（Ｇ）に示すように、ゲート絶縁膜３０５、補助電極３０４の開口、電極３０６の上に、平坦化膜３０７を配置する。平坦化膜３０７としては、例えば、厚さ２μｍのポリイミドを使用することができる。

次に、図５（Ｈ）に示すように、補助電極３０４の表面と電極３０６の上面とのそれぞれに開口５０２、５０３を形成する。このとき、補助電極３０４の表面の開口５０２の底部の一部にすくなくとも層間絶縁膜３０５が露出し、階段状の形状を形成する。この階段状の形状の踏み面の少なくとも一部に第２の補助配線３０９の一部が配置される。これにより、第２の補助配線３０９が開口５０３において、補助電極３０４と分離して配置されることになる。

次に、図５（Ｉ）に示すように、平坦化膜３０７、開口５０２および５０３の上に補助配線と画素電極との材料膜３０８を配置する。この材料膜は、例えば厚さが１０ｎｍのＩＴＯ層を下層として形成し、その上に、厚さが１５０ｎｍの銀化合物（ＡｇＰｄＣｕ）を形成し、その上層として厚さ１０ｎｍのＩＴＯ層の積層を形成することにより配置することができる。

次に、図６（Ｊ）に示すように、材料膜３０８をパターニングし、第２の開口３３０として開口６０１を形成する。また、第１の補助配線３０８、第２の補助配線３０９、画素電極３１０を形成する。特に、第１の補助配線３０８を、補助電極３０４に開口６０１内において電気的に接続させる。また、上述のように、第２の補助配線３０９が開口６０１において、補助電極３０４と離隔して配置させる。

次に、図６（Ｋ）に示すように、第１の補助配線３０８、第２の補助配線３０９、画素電極３１０および平坦化膜３０７の上に、絶縁材料膜３１１を形成する。

次に、図７（Ｌ）に示すように、絶縁材料膜３１１をパターニングし、画素分離膜を形成する。

次に、図７（Ｍ）に示すように、画素分離膜３１１、第１補助配線、第２補助配線、画素電極３０６の上に有機発光層３１２を形成する。このとき、有機発光層３１２は、開口６０１の内部にも積層することになる。

次に図８に示すように、補助電極３０４を底部とする孔８０１を形成する。すなわち、第１の補助配線３０８および第２の補助配線３０９に、電圧を印加し、第２の補助配線３０９と補助電極３０４との間で放電現象を発生させる。これにより、開口６０１の内部に充填された有機発光層３１２の一部に絶縁破壊が生じ、開口６０１の内部に充填された有機発光層３１２の一部が溶融、蒸発し、孔８０１が形成される。孔８０１の内部には、有機発光膜３１２の残渣が残っていてもよい。また、孔８０１の側面の一部には、第１の補助配線２０８および第２補助配線３０９の少なくとも一方が露出していてもよい。

放電現象を発生させるためには、第１の補助配線３０８および第２の補助配線３０９に、例えば、周波数が１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下であり、実行印加電圧が１０Ｖｒｍｓ以上１００Ｖｒｍｓ以下の矩形波の電圧を印加することができる。印加される矩形波の電圧は、最大値が正の電圧となり最小値が負の電圧となる交流電圧であってもよい。また、最小値が０以上となっている変化する電圧であってもよい。あるいは、直流電圧であってもよい。

なお、放電現象を発生させるために、第１の補助配線３０８と第２の補助配線３０９との全ての組合わせに同時に電圧を印加する必要はなく、表示領域１００を複数の領域に分け、領域ごとに配置された第１の補助配線３０８と第２の補助配線３０９とに電圧を印加してもよい。

なお、放電現象の発生により、補助電極３０４と第２の補助配線３０９との間に介在する絶縁膜も溶融、蒸発する場合もあり得る。

次に、図９に示すように、上部電極３１３を形成する。このとき、上部電極３１３の一部は、図８に示す孔８０１の内部に堆積し、補助電極３０４、第１の補助電極３０８および第２補助電極３０９のいずれか一以上と電気的に接続することができる。

なお、第２の開口３３０は、複数形成されるが、全ての第２の開口３３０において、補助電極３０４、第１の補助電極３０８および第２補助電極３０９のいずれか一以上と上部電極３１３とが電気的に接続するわけではない。すなわち、ある第２の開口３３０においては、補助電極３０４、第１の補助電極３０８および第２補助電極３０９のいずれか一以上と電極３１３とが電気的に接続しているが、別の第２の開口３３０においては、補助電極３０４、第１の補助電極３０８および第２補助電極３０９のいずれかとも電極３１３と電気的に接続していない場合があり得る。

この後、必要な電気的な接続を形成し、窒素雰囲気下などにおいて表示領域１００を封止する。封止には、例えば、透明封止ガラスを用いて表示領域１００を覆う。そして、基板と透明封止ガラスをＵＶ効果樹脂などで封止し、有機ＥＬ表示装置が製造される。

なお、別の実施形態として、第２の補助電極３０９と補助電極３０４との間で放電を発生させる前に、図１０に示すように、図７（Ｍ）に示した有機発光層３１２の上に、透明導電層９０１を形成してもよい。これにより透明導電層９０１は、有機発光層３１２と上部電極３１３との間に介在することになる。透明導電層９０１としては、例えば、厚さ２ｎｍのＣａ、厚さ２．５ｎｍのＭｇＡｇ（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１）を使用することができる。

（第２実施形態）
図１１は、本実施形態での図２におけるＩＶ−ＩＶ’方向の断面の模式図を示す。すなわち、図１１は、第１実施形態の図３に相当する。図１１に示すように、本実施形態では、第２の開口３３０において、補助電極は形成せず、相間絶縁膜３０５および平坦化膜３０７に、補助電極の上面を露出するための開口を設けない。そのかわり、平坦化膜３０７の上に第１の補助配線３０８の先端と第２の補助配線３０９の先端とを対向させる。これにより、第１の補助配線３０８の先端と第２の補助配線３０９の先端との間で放電現象を発生させ、有機発光層３１２および、必要であれば透明導電層９０１の除去を行い、上部電極３１３と、第１の補助配線３０８と第２の補助配線３０９との電気的な接続を行うことができる。

本実施形態では、第１の補助配線３０８の先端と第２の補助配線３０９の先端とが分離される距離１１０１は、リソグラフィーの精度に依存する。したがって、１μｍ以上２０μｍ以下の程度となる。このため、第２実施形態においては、第１実施形態に比べて、放電現象を発生させるためには、より高い電圧をより長時間にわたって第１の補助配線３０８と第２の補助配線３０９にする必要があると予想される。

（実施例と比較）
第１実施形態および第２実施形態それぞれの実施例となる表示装置に用いられる画素回路を構成して、比較を行った。第１実施形態の実施例となる表示装置の画素回路の構成は以下の通りである。

まず、ガラス基板上に低温ポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を用いたプレーナ型ＴＦＴにて画素ピッチ（ｐｉｔｃｈ）１４５μｍの縦横１３６画素×９０４画素の画素回路を形成した。ＴＦＴの作製では、ポリシリコン(５０ｎｍ)、ゲート絶縁膜（ＳｉＯ_２：１００ｎｍ）、ゲート配線（Ｍｏ：１５０ｎｍ）、層間絶縁膜（ＳｉＯ_２：３００ｎｍ）、ソースドレイン配線（Ｔｉ：１００ｎｍ／ＡｌＣｕ：４５０ｎｍ/Ｔｉ：１００ｎｍ）の順に順次成膜、パターニングを行った。画素回路の形成の際に、ゲート配線層を使用して補助電極を合わせて形成した。続いて上記配線パターンの凹凸の平坦化を目的として、ポリイミドの平坦化膜（膜厚２μｍ）を成膜し、画素回路と後述の画素電極との接続部分、及び第２の開口となる補助電極に達するスルーホールを形成し、上層と接続が可能なようにパターニングを行った。

次に、下層ＩＴＯ（膜厚１０ｎｍ）、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）（膜厚１５０ｎｍ）、上層ＩＴＯ（膜厚１０ｎｍ）を順次積層、パターニングし、画素電極、補助配線および電源接続電極を形成した。このとき補助配線は第１の補助配線と第２の補助配線の２系統に分割して形成し、さらに第１の補助電極のみ補助電極と接続した。最後に画素分離膜として、画素の開口（第１の開口）と、補助配線と上部電極との接続部分（第２の開口）と、が露出するようにポリイミドを成膜、パターニングして形成した。なお、第２の開口は、１画素につき１箇所形成した。ここで第１の補助配線および第２の補助配線は、表示領域の外側に電圧印加用のパッド部を有するように形成し、後の工程において、第１の補助配線と第２の補助配線との間で電圧を印加できるようにした。また、電源接続電極は、表示装置の表示領域の外側に形成した。以上のようにゲート配線層により放電電極を形成することで、補助電極と第２の補助配線が離隔する距離（以下、放電ＧＡＰという）はゲート配線とソースドレイン配線間に設けた層間絶縁膜の膜厚相当である３００ｎｍの程度まで小さくすることが可能である。

続いて、絶縁層表面に酸素プラズマ処理を行った後、真空蒸着法にて有機発光層を形成した。なお、有機発光層は、下層から順に、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ層（［４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ］）（膜厚５０ｎｍ）、ＮＰＢ層（（Ｎ，Ｎ−Ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｅｎｅ））（膜厚７０ｎｍ）、発光層（膜厚３０ｎｍ）、Ａｌｑ３層（Ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）（膜厚３０ｎｍ）、ＬｉＦ層（膜厚１ｎｍ）を積層することで形成した。ここで、発光層は、ＡＤＮ（９，１０−Ｄｉ（２−ｎａｐｈｔｈｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅと、発光層の総質量に対して５質量％のＤＰＡＶＢｉ（ ４，４’−Ｂｉｓ［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ｝ｖｉｎｙｌ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ）とを共蒸着することで形成した。なお、有機発光層は、マスクを用いて表示装置の表示領域のみに成膜し、表示領域の外側の電圧印加用のパッド（ｐａｄ）部等には成膜されないようにした。

さらに、真空蒸着法にて透明導電層をＣａ（膜厚２ｎｍ）、ＭｇＡｇ（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１）（膜厚２．５ｎｍ）にて形成した。ここで、透明導電層についても電圧印加用のパッド部を有するようにマスクでパターン形成して成膜した。

次に、窒素雰囲気下において、電圧印加用のパッド部を用いて２つの補助配線間に矩形電圧の印加を行った。印加した矩形電圧の周波数は１０ｋＨｚである。かかる電圧印加により補助電極と第２の補助配線との間で絶縁破壊による放電が発生し、第２の開口の一部においては有機発光層および透明導電層が一部溶融し、除去されていることを確認した。画面内の別の第２の開口においては明確な有機膜の除去ではないが下層の補助配線が電気的エネルギーによって溶融した痕跡があり、上部の有機層を含めて混合した領域を形成した。さらに、真空蒸着法にて第２の透明導電層としてＭｇＡｇ（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１）を９．５ｎｍの膜厚となるように形成し、電源接続電極、補助配線および第１導電層を接続した。続いて、窒素雰囲気下において、基板の表示領域を透明封止ガラスで覆い、基板と透明封止ガラスとをＵＶ硬化樹脂で接着し封止した。

この結果、構成された画素回路において、放電ＧＡＰが、３００ｎｍ（０．３μｍ）となった。

第２実施形態の実施例となる表示装置の画素回路の構成においては、上述の構成において、補助電極を形成せず平坦化膜３０７の上に第１の補助配線３０８の先端と第２の補助配線３０９の先端とを対向させた。

この結果、３つの画素回路が構成され、第１の補助配線３０８の先端と第２の補助配線３０９の先端とが分離される距離１１０１（放電ＧＡＰ）として、それぞれ２．５μｍ、４．０μｍおよび６．０μｍとなった。

図１２は、第２の行から第５行まで順に、上述の第１次実施形態の実施例の画素回路（放電ＧＡＰ：０．３μｍ）、第２実施形態の実施例の画素回路（放電ＧＡＰ：２．５μｍ）、第２実施形態の実施例の画素回路（放電ＧＡＰ：４．０μｍ）および第２実施形態の実施例の画素回路（放電ＧＡＰ：６．０μｍ）において、第２列から第５列まで順に、第１の補助配線と第２の補助配線とに印加した電圧（「印加電圧」）、放電現象による有機発光層の開口の割合（「開口割合」）、放電現象により有機発光層に発生した開口の最大径（「開口最大径」）、および開口による画素の発光異常の有無（「発光異常」）を示す表である。

なお、印加電圧とは、放電現象を発生させるために第１の補助配線と第２の補助配線とに印加した矩形電圧の最大値を示す。また、開口割合とは、第１の補助配線と第２の補助配線とに電圧を印加することにより放電現象を発生させその後に上部電極を配置することにより、上部電極と第１の補助電極および第２の補助電極のいずれかまたは両方と電気的な接続が実現された第２の開口の数を、第２の開口の総数により除したパーセンテージである。開口最大径とは、上部電極と第１の補助電極および第２の補助電極のいずれかまたは両方と電気的な接続が実現された第２の開口を基板の上方から観察した場合の開口の最大径である。また、発光異常とは、第１の補助電極および第２の電極のみを介して上部電極に電子を供給した場合に、非発光画素、および、輝度むらのいずれか一以上の発生として、定義される。

図１２を参照すると、第１実施形態の実施例においては、印加電圧を３０Ｖとし一番小さくても、開口割合が５０％得られ、しかも、開口最大径が最も小さくなっていた。開口最大径が小さいということは、開口部と画素間距離を小さくすることが可能であることを示す。したがって、開口最大径が小さいということは、画素の大型化および画素配置の高密度化に適していることを意味する。加えて、放電現象の発生により、有機発光層の材料が飛散する量が少なくなることにより、発光異常の発生を抑制できる。以上より、第１実施形態が第２実施形態よりも好ましいと考えられる。

第２の実施形態の実施例のいずれにおいても、印加電圧を３０Ｖとしても開口割合は０％であったことを付言する。

なお、開口割合は、ランダムに第２の開口において電気的な接続が実現される場合、２％から８％以上の程度確保されれば、輝度むらは認知されないので、第２実施形態であっても実用上問題はないと言える。

Claims (12)

1. 画素電極と、
   補助電極と、
   前記補助電極と接続している第１の補助配線と、
   前記補助電極の表面から離隔している第２の補助配線と、
   前記補助電極、前記第１の補助配線および前記第２の補助配線のいずれか一つ以上と接続している上部電極と、
   前記上部電極と少なくとも前記画素電極との間に介在して配置されている有機発光膜と
   を備える表示装置。
2. 前記第２の補助配線と前記補助電極の表面との間に絶縁層が介在して配置されている請求項１に記載の表示装置。
3. 前記２の補助配線と前記補助電極の表面との間に介在している前記絶縁層の表面に前記第２の補助配線が配置されている請求項２に記載の表示装置。
4. 前記有機発光膜と前記上部電極との間に介在して配置されている透明導電層を有する請求項１から３のいずれか一に記載の表示装置。
5. 前記補助電極の表面から前記第２の補助配線が離隔している距離は、５０ｎｍ以上２μｍ以下である請求項１から４のいずれか一に記載の表示装置。
6. 前記有機発光膜は、前記補助電極と前記第２の補助配線との間に配置されても前記補助電極と前記第２の補助配線との間で放電現象を発生させることができる材料である請求項１から５のいずれか一に記載の表示装置。
7. 前記有機発光膜は、前記補助電極と前記第２の補助配線との間に配置された場合に、前記放電現象の発生により、剥離、溶融、燃焼し少なくとも一部が焼失する請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第１の補助配線と前記第２の補助配線とは、前記画素電極と同じ材料により同時に形成されている請求項１から６のいずれか一に記載の表示装置。
9. ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタをさらに備え、
   前記補助電極は、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極のいずれか一つと同じ材料により同時に形成されている請求項１から８のいずれか一に記載の表示装置。
10. ゲート電極および前記ゲート電極と離隔して配置された半導体層を有するトランジスタをさらに備え、
    前記補助電極は、前記半導体層を形成する材料にドーピングを行って形成されている請求項１から８のいずれか一に記載の表示装置。
11. 画素電極を形成し、
    補助電極を形成し、
    前記補助電極と接続する第１の補助配線を形成し、
    前記補助電極の表面から離隔している第２の補助配線を形成し、
    前記画素電極、前記補助電極、前記第１の補助配線および前記第２の補助配線の上に有機発光膜を形成し、
    前記補助電極と前記第２の補助配線との間に放電現象を発生し、
    上部電極を形成し、
    前記上部電極は、前記補助電極、前記第１の補助配線および前記第２の補助配線のいずれか一つ以上と接続している、表示装置の製造方法。
12. 前記補助電極の表面から前記第２の補助配線が離隔している距離は、５０ｎｍ以上２μｍ以下である、請求項１１に記載の表示装置の製造方法。

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