JP2020181697A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機ＥＬ表示装置の厚さ方向における光の透過率を向上させる。【解決手段】有機ＥＬ表示装置１０は、第１面及び前記第１面に対向する第２面を有する基板１１と、基板１１の第１面上に、第１方向及び第１方向に直交する第２方向に沿ってマトリックス状に位置する複数の第１電極１３と、複数の第１電極１３上にそれぞれ位置する複数の有機化合物層１４と、複数の有機化合物層１４上に位置する複数の第２電極１５と、隣接する第２電極１５同士を電気的に接続する接続配線１８とを備え、接続配線１８は、第１電極１３と同一平面上に位置しており、複数の第２電極１５のすべては、接続配線１８を介して電気的に接続されている。【選択図】図１
Description
本開示は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法に関する。
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、自発光により視認性が高い、液晶表示装置とは異なり全固体表示装置である、温度変化の影響を受け難い、視野角が大きい等の利点を有していることから、近年、フルカラー表示装置として実用化が進んでいる。有機ＥＬ表示装置における有機ＥＬ素子は、基板上に設けられた陽極（アノード電極）と陰極（カソード電極）とで有機化合物層を挟んだ構造を有する。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極から有機化合物層に正孔（ホール）が注入され、陰極から有機化合物層に電子が注入される。有機化合物層に注入された正孔と電子との結合により生じるエネルギーにより、有機化合物層を構成する有機材料が励起させられ、励起状態から基底状態に戻るときに有機化合物層が発光する。このようにして有機化合物層から発生した光を取り出す方式として、陽極側から光を取り出すボトムエミッション方式と、陰極側から光を取り出すトップエミッション方式とが知られている。
ボトムエミッション方式及びトップエミッション方式のいずれにおいても、従来の有機ＥＬ表示装置においては、Ｍｇ／Ａｇ等の光透過率の低い材料により構成される陰極（カソード電極)が、全面に設けられている。そのため、有機ＥＬ表示装置の厚さ方向における光透過率が低いという問題がある。また、陰極（カソード電極）をストライプ状に形成することで、光透過率を高める技術も知られているものの（例えば、特許文献１参照）、光透過率を高めすぎると、陰極（カソード電極）の面積が相対的に小さくなり、陰極（カソード電極）の電気抵抗が増大してしまうという問題もある。さらに、陰極（カソード電極）をストライプ状に形成するために用いられる蒸着マスクにおいては、ストライプ状の陰極（カソード電極）に対応するスリット（開口）が撚れやすいため、蒸着マスクの位置合わせが困難であるという問題もある。
なお、トップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置において、低い光透過率及び高い反射率を有する材料（例えば、Ａｇ、Ａｌ等）によりアノード電極を構成し、半透明導電膜（例えば、光透過率が４０％〜７０％程度の導電膜）により共通電極としてのカソード電極を構成し、カソード電極を全面に設けることで、光透過率を向上させることも考えられる。ボトムエミッション方式の有機ＥＬ表示装置に比べれば、その厚さ方向に高い光透過率を有することができる。しかしながら、このような有機ＥＬ表示装置においても、半透明導電膜により構成されるカソード電極が全面に設けられることになるため、有機ＥＬ表示装置の厚さ方向の光透過率をさらに向上させることが困難であるという問題が依然としてある。
上記課題に鑑みて、本開示は、光の透過性能に優れた有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法を提供することを一目的とする。
本開示の第１の態様は、第１面及び前記第１面に対向する第２面を有する基板と、前記基板の前記第１面上に、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿ってマトリックス状に位置する複数の第１電極と、前記複数の第１電極上にそれぞれ位置する複数の有機化合物層と、前記複数の有機化合物層上に位置する複数の第２電極と、隣接する前記第２電極同士を電気的に接続する接続配線とを備え、前記接続配線は、前記第１電極と同一平面上に位置しており、前記複数の第２電極のすべては、前記接続配線を介して電気的に接続されている有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。
本開示の第２の態様として、上記第１の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と同一材料により構成されていてもよい。
本開示の第３の態様として、上記第１の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と異なる材料により構成されていてもよい。
本開示の第４の態様として、上記第１〜第３の態様のそれぞれにおいて、前記接続配線は、透光性を有する材料により構成されていてもよい。
本開示の第５の態様として、上記第３の態様において、前記接続配線は、遮光性を有する材料により構成されていてもよい。
本開示の第６の態様として、上記第１〜第５の態様のそれぞれにおいて、前記基板の前記第１面に、前記複数の第１電極のそれぞれに電気的に接続される薄膜トランジスタ素子と、前記第１面上における前記第１方向に延びる複数のデータ線と、前記第１面上における前記第２方向に延びる複数のゲート線とが設けられており、前記第２電極から前記第１電極に向かう平面視において、前記接続配線は、前記データ線及び／又は前記ゲート線に重なる位置に設けられていてもよい。
本開示の第７の態様として、上記第１〜第６の態様のそれぞれにおいて、前記各第２電極は、前記第１方向及び前記第２方向に隣接する前記第２電極のうちの少なくとも一つの前記第２電極と前記接続配線を介して電気的に接続されていてもよい。
本開示の第８の態様として、上記第１〜第７の態様のそれぞれにおいて、隣接する前記第２電極同士は、一又は複数の前記接続配線を介して電気的に接続されていてもよい。
本開示の第３の態様として、上記第１の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と異なる材料により構成されていてもよい。
本開示の第４の態様として、上記第１〜第３の態様のそれぞれにおいて、前記接続配線は、透光性を有する材料により構成されていてもよい。
本開示の第５の態様として、上記第３の態様において、前記接続配線は、遮光性を有する材料により構成されていてもよい。
本開示の第６の態様として、上記第１〜第５の態様のそれぞれにおいて、前記基板の前記第１面に、前記複数の第１電極のそれぞれに電気的に接続される薄膜トランジスタ素子と、前記第１面上における前記第１方向に延びる複数のデータ線と、前記第１面上における前記第２方向に延びる複数のゲート線とが設けられており、前記第２電極から前記第１電極に向かう平面視において、前記接続配線は、前記データ線及び／又は前記ゲート線に重なる位置に設けられていてもよい。
本開示の第７の態様として、上記第１〜第６の態様のそれぞれにおいて、前記各第２電極は、前記第１方向及び前記第２方向に隣接する前記第２電極のうちの少なくとも一つの前記第２電極と前記接続配線を介して電気的に接続されていてもよい。
本開示の第８の態様として、上記第１〜第７の態様のそれぞれにおいて、隣接する前記第２電極同士は、一又は複数の前記接続配線を介して電気的に接続されていてもよい。
本開示の第９の態様は、第１面及び前記第１面に対向する第２面を有する基板を準備する工程と、前記基板の前記第１面上に、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿ってマトリックス状に位置する複数の第１電極を形成する工程と、前記基板の前記第１面上における前記第１電極と同一平面上に接続配線を形成する工程と、前記複数の第１電極のそれぞれに重なる有機化合物層を形成する工程と、前記複数の有機化合物層上に重なる複数の第２電極を形成する工程とを含み、前記接続配線は、前記複数の第２電極のすべてが電気的に接続される位置に形成され、前記複数の第２電極は、前記接続配線に接触させるようにして形成される有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法である。
本開示の第１０の態様として、上記第９の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と同一材料により構成されていてもよい。
本開示の第１１の態様として、上記第９又は第１０の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と同時に形成されてもよい。
本開示の第１２の態様として、上記第９の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と異なる材料により構成されていてもよい。
本開示の第１３の態様として、上記第９〜第１２の態様のそれぞれにおいて、前記接続配線は、透光性を有する材料により構成されていてもよい。
本開示の第１４の態様として、上記第９〜第１３の態様のそれぞれにおいて、前記基板は、その前記第１面に、前記複数の第１電極のそれぞれに電気的に接続される薄膜トランジスタ素子と、前記第１面上における前記第１方向に延びる複数のデータ線と、前記第１面上における前記第２方向に延びる複数のゲート線とを有し、前記第２電極から前記第１電極に向かう平面視において、前記接続配線は、前記データ線及び／又は前記ゲート線に重なる位置に形成されてもよい。
本開示の第１５の態様として、上記第９〜第１４の態様のそれぞれにおいて、前記各第２電極が前記第１方向及び前記第２方向に隣接する前記第２電極のうちの少なくとも一つの前記第２電極と電気的に接続されるように、前記接続配線を形成してもよい。
本開示の第１６の態様として、上記第９〜第１５の態様のそれぞれにおいて、隣接する前記第２電極同士が一又は複数の前記接続配線を介して電気的に接続されるように、前記接続配線を形成してもよい。
本開示の第１１の態様として、上記第９又は第１０の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と同時に形成されてもよい。
本開示の第１２の態様として、上記第９の態様において、前記接続配線は、前記第１電極と異なる材料により構成されていてもよい。
本開示の第１３の態様として、上記第９〜第１２の態様のそれぞれにおいて、前記接続配線は、透光性を有する材料により構成されていてもよい。
本開示の第１４の態様として、上記第９〜第１３の態様のそれぞれにおいて、前記基板は、その前記第１面に、前記複数の第１電極のそれぞれに電気的に接続される薄膜トランジスタ素子と、前記第１面上における前記第１方向に延びる複数のデータ線と、前記第１面上における前記第２方向に延びる複数のゲート線とを有し、前記第２電極から前記第１電極に向かう平面視において、前記接続配線は、前記データ線及び／又は前記ゲート線に重なる位置に形成されてもよい。
本開示の第１５の態様として、上記第９〜第１４の態様のそれぞれにおいて、前記各第２電極が前記第１方向及び前記第２方向に隣接する前記第２電極のうちの少なくとも一つの前記第２電極と電気的に接続されるように、前記接続配線を形成してもよい。
本開示の第１６の態様として、上記第９〜第１５の態様のそれぞれにおいて、隣接する前記第２電極同士が一又は複数の前記接続配線を介して電気的に接続されるように、前記接続配線を形成してもよい。
本開示の第１７の態様は、上記第９〜第１６の態様のそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法により製造されてなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。
本開示によれば、透過性能に優れた有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法が提供され得る。
本明細書及び本図面において、特別な説明がない限りは、「板」、「シート」、「フィルム」などの用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。また、「面（シート面、フィルム面）」とは、対象となる板状（シート状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材（シート状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状（シート状、フィルム状）の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の面（シート面、フィルム面）に対する法線方向のことを指す。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
本明細書及び本図面において、特別な説明がない限りは、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
本明細書及び本図面において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に（又は下に）」、「上側に（又は下側に）」、又は「上方に（又は下方に）」とする場合、特別な説明がない限りは、ある構成が他の構成に直接的に接している場合のみでなく、ある構成と他の構成との間に別の構成が含まれている場合も含めて解釈することとする。また、特別な説明がない限りは、上（又は、上側や上方）又は下（又は、下側、下方）という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。
本明細書及び本図面において、特別な説明がない限りは、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、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る場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
本明細書及び本図面において、特別な説明がない限りは、矛盾の生じない範囲で、その他の実施形態や変形例と組み合わせられ得る。また、その他の実施形態同士や、その他の実施形態と変形例も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられ得る。また、変形例同士も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられ得る。
本明細書及び本図面において、特別な説明がない限りは、製造方法などの方法に関して複数の工程を開示する場合に、開示されている工程の間に、開示されていないその他の工程が実施されてもよい。また、開示されている工程の順序は、矛盾の生じない範囲で任意である。
本明細書及び本図面において、特別な説明がない限りは、「〜」という記号によって表現される数値範囲は、「〜」という記号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「３４〜３８質量％」という表現によって画定される数値範囲は、「３４質量％以上且つ３８質量％以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。
本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態のみに限定して解釈されるものではない。
図１は、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の概略構成を示す切断端面図であり、図２は、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置における第１電極、第２電極及び接続配線の位置関係の一例を説明するための平面図であり、図３〜７は、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置における第１電極、第２電極及び接続配線の位置関係の変形例を説明するための平面図である。
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１０は、薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ素子）２０を有する基板１１、第１層間絶縁膜１２、第１電極１３、有機化合物層１４、第２電極１５及び第２層間絶縁膜１６をこの順で含む積層体として構成されていてもよく、隣接する第２電極１５同士を電気的に接続する接続配線１８を備えていればよい。本実施形態において、有機ＥＬ表示装置１０は、有機化合物層１４で発生した光が基板１１側から取り出されるボトムエミッションタイプのものであってもよいし、有機化合物層１４で発生した光が第２層間絶縁膜１６側から取り出されるトップエミッションタイプのものであってもよい。
基板１１は、第１面１１Ａ及び当該第１面１１Ａに対向する第２面１１Ｂを有する透明基板であって、例えば、第１面１１Ａ側にＴＦＴ素子２０が設けられていればよい。基板１１としては、例えば、アルカリガラス、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス等のガラス基板；サファイア基板；アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド等の樹脂基板等が用いられ得る。
基板１１の大きさ（平面視における大きさ）や厚さは、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０の大きさや基板１１の取扱性等を考慮して適宜設定され得るものであって、特に限定されるものではない。
基板１１の第１面１１Ａ上には、複数のＴＦＴ素子２０が第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿ってマトリックス状に位置し、第１方向Ｄ１に延びる複数のデータ線２１Ａと第２方向Ｄ２に延びる複数のゲート線２１Ｂとを含む配線２１が位置していてもよい（図２参照）。なお、「マトリックス状」とは、部材が一方向及び当該一方向に直交する方向のそれぞれにおいて所定のピッチで並列している状態を意味する。例えば、「複数のＴＦＴ素子２０が第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿ってマトリックス状に位置する」とは、各ＴＦＴ素子２０が第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれにおいて所定のピッチで並列していることを意味し、第１方向Ｄ１に並列するＴＦＴ素子２０のピッチと、第２方向に並列するＴＦＴ素子２０のピッチとは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
各ＴＦＴ素子２０は、第２層間絶縁膜１６から基板１１に向かう平面視において、データ線２１Ａとゲート線２１Ｂとが交差する点（交点）に位置していてもよい。ＴＦＴ素子２０は、例えば、ゲート線２１Ｂ上に絶縁膜を介在させて位置する半導体層、半導体層上に位置するデータ線２１Ａ、ソース電極及びドレイン電極を含んでいてもよく、既知の例えば多結晶シリコンＴＦＴ等であってもよい。ソース電極は、スルーホールビア２３を介して第１電極１３に電気的に接続されていればよい。ＴＦＴ素子２０は、第１電極１３及び第２電極１５から赤色有機化合物層１４Ｒ、緑色有機化合物層１４Ｇ及び青色有機化合物層１４Ｂに選択的に印加される電圧を制御することができる。
第１電極１３及び第２電極１５のいずれか一方は、陽極（アノード電極）を構成し、第１電極１３及び第２電極１５の他方は、陰極（カソード電極）を構成していればよい。例えば、第１電極１３がアノード電極であって、第２電極１５がカソード電極であってもよい。もちろん、第１電極１３がカソード電極であって、第２電極１５がアノード電極であってもよい。第１電極１３と第２電極１５との間に挟まれた有機化合物層１４は、第１電極１３側から第２電極１５側に向かって正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層及び電子注入層をこの順で含む積層体であってもよい。第１電極１３側から駆動電圧が印加されると、第１電極１３から正孔が有機発光層に注入され、第２電極１５から電子が有機発光層に注入される。有機発光層に注入された正孔と電子との結合により生じるエネルギーにより、有機発光層を構成する有機材料が励起させられ、励起状態から基底状態に戻るときに有機発光層が発光する。
第１電極１３が、相対的に光を透過しやすい透明導電材料により構成され、第２電極１５が、相対的に光を透過し難い導電材料により構成されていてもよい。もちろん、第２電極１５が、相対的に光を透過しやすい導電材料により構成され、第１電極１３が、相対的に光を透過し難い導電材料により構成されていてもよい。透明導電材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；インジウム錫酸化物）、ＩｎＺｎＯ（Indium Zinc Oxide；インジウム亜鉛酸化物）、ＡｌＺｎＯ（Aluminum Zinc Oxide；アルミニウム亜鉛酸化物）、ＡｌＴＯ（Aluminum Tin Oxide；アルミニウム錫酸化物）等が挙げられる。相対的に光を透過し難い導電材料としては、例えば、Ｍｇ、Ａｇ、Ｍｇ／Ａｇ（マグネシウム銀合金）、Ａｌ、Ｃａ等の金属材料等が挙げられる。これらの金属材料は、相対的に低い仕事関数を有し、有機化合物層１４の電子注入層に電子を効率よく注入することができると考えられる。なお、本実施形態における「透明」は、光の透過率（％）によって定義されることができ、透明であることが要求される又は透明であることが望ましい用途等に応じた波長の光の透過率（％）によって定義されてもよい。例えば、近赤外光を発する発光素子と当該近赤外光を受ける受光素子とを含む近接センサを有機ＥＬ表示装置１０に設けるために透明であることが要求される又は透明であることが望ましい場合には、「透明」は、波長７００ｎｍ〜１４００ｎｍの光の透過率（％）によって定義され得る。また、有機ＥＬ表示装置１０に撮像素子を設けるために透明であることが要求される又は透明であることが望ましいには、「透明」は、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の透過率（％）によって定義され得る。具体的には、「透明」とは、各用途等に応じた波長域の光の透過率が３０％以上であることを意味し、好ましくは各用途等に応じた波長域の光の透過率が８０％以上であればよい。したがって、例えば、相対的に光を透過し難い導電材料における各用途等に応じた波長域の光の透過率は、３０％未満であり、好ましくは各用途等に応じた波長域の光の透過率が５％以下であればよい。なお、各波長域の光の透過率は、例えば、分光ヘーズメーター（製品名：ＨＳＰ−１５０ＶＩＲ，村上色彩技術研究所製）を用いて計測され得る。
第１電極１３は、有機化合物層１４に対応する位置に設けられていればよい。すなわち、複数の第１電極１３が、第１層間絶縁膜１２上に第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれに沿ってマトリックス状に設けられている。各第１電極１３は、データ線２１Ａとゲート線２１Ｂとの各交点に重なるように位置していればよい。第１電極１３の平面視形状は、例えば、円形状、略円形状、長円形状、多角形状、略方形状、ストライプ状等であってもよい。なお、「略」とは、第１電極１３の形成時における製造誤差等をも含む概念であり、例えば、略円形状という場合、長径を１としたときの短径の範囲は、０．８０、０．８３及び０．８６を含む第１グループの値と、０．８９、０．９２及び０．９５を含む第２グループの値とによって定められてもよい。例えば、短径の範囲の下限は、上述の第１グループに含まれる値のうちの任意の１つによって定められてもよい。例えば、短径の範囲の下限は、０．８０以上であってもよく、０．８３以上であってもよく、０．８６以上であってもよい。また、短径の範囲の上限は、上述の第２グループに含まれる値のうちの任意の１つによって定められてもよい。例えば、短径の範囲の上限は、０．８９以下であってもよく、０．９２以下であってもよく、０．９５以下であってもよい。短径の範囲は、上述の第１グループに含まれる値のうちの任意の１つと、上述の第２グループに含まれる値のうちの任意の１つとの組み合わせによって定められてもよく、例えば、０．８０以上０．９５以下であってもよく、０．８３以上０．９２以下であってもよく、０．８６以上０．８９以下であってもよい。また、短径の範囲は、上述の第１グループに含まれる値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、０．８０以上０．８６以下であってもよく、０．８３以上０．８６以下であってもよい。また、短径の範囲は、上述の第２グループに含まれる値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、０．８９以上０．９５以下であってもよく、０．９２以上０．９５以下であってもよい。
第２層間絶縁膜１６から基板１１に向かう平面視において、第１電極１３は、例えば、ポリイミド等により構成される絶縁膜１７により囲まれていてもよい。すなわち、絶縁膜１７は、当該平面視において、第１電極１３の外周縁に重なるように位置していてもよい。
複数の第２電極１５は、基板１１の第１面１１Ａ側の平面視において、有機化合物層１４上に位置する。例えば、複数の有機化合物層１４（例えば、赤色有機化合物層１４Ｒ、青色有機化合物層１４Ｂ及び緑色有機化合物層１４Ｇを含む、単位画素を構成する３つの有機化合物層１４）上に１つの第２電極１５が位置していてもよいし（図２、図４参照）、各有機化合物層１４上に１つの第２電極１５が位置していてもよい（図３、図５参照）。第２電極１５はこのような態様に限定されるものではなく、複数（２つ以上）の有機化合物層１４上に１つの第２電極１５が位置していてもよいし、複数の第２電極１５のうちの一部は複数の有機化合物層１４上に位置し、他の第２電極１５は１つの有機化合物層１４上に位置していてもよい。
複数の第２電極１５のすべては、接続配線１８を介して電気的に接続されていればよい。言い換えれば、複数の第２電極１５のいずれもが、電気的に孤立していない。これにより、接続配線１８を介して電気的に接続された複数の第２電極１５のすべてが、共通電極として機能することができる。本実施形態においては、複数の第２電極１５のすべてが接続配線１８を介して電気的に接続されるため、第２層間絶縁膜１６から基板１１に向かう平面視において、データ線２１Ａとゲート線２１Ｂとにより画定される矩形状の領域の一部が第２電極１５の被さらない（存在しない）領域１９となる。この第２電極１５の被さらない（存在しない）領域１９は、有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向に進行する光が透過しやすい透光領域となる。本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０は、この透光領域１９の存在により、基板全面に第２電極が設けられる従来の有機ＥＬ表示装置に比べ、高い透過性能を有することができる。第２電極１５の平面視形状は、例えば、円形状、略円形状、長円形状、多角形状、略方形状、ストライプ状等であってもよい。
透光領域１９の面積（総面積）を可能な限り大きくすることで、有機ＥＬ表示装置１０の透過性能をさらに向上させることができる。なお、透光領域１９の面積（総面積）を大きくするためには、第２電極１５の面積（総面積）を小さくすればよいが、第２電極１５の面積（総面積）を小さくすればするほど、第２電極１５の電気抵抗が大きくなって消費電力も大きくなる傾向にあると考えられる。すなわち、有機ＥＬ表示装置１０における透過性能と消費電力の大きさとはトレードオフの関係にあるということもできる。本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０においては、後述するように、第２電極１５同士を電気的に接続する接続配線１８を備えていることで、透過性能を向上させつつ、消費電力が大きくなるのを抑えることができるという効果が奏され得る。
第２層間絶縁膜１６から基板１１に向かう平面視における透光領域１９の大きさは、第２電極１５の電気抵抗が大きくなり過ぎない程度、すなわち有機ＥＬ表示装置１０における消費電力が大きくなり過ぎない程度であればよく、特に限定されるものではない。
第１電極１３及び第２電極１５の間に配置されている有機化合物層１４は、各々が有機ＥＬ表示装置１０の単位画素を構成する赤色有機化合物層１４Ｒ、緑色有機化合物層１４Ｇ及び青色有機化合物層１４Ｂを含んでいてもよいし、白色有機化合物層を含んでいてもよい。赤色有機化合物層１４Ｒ、緑色有機化合物層１４Ｇ及び青色有機化合物層１４Ｂは、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光を放出する。白色有機化合物層は、白色光を放出する。有機化合物層１４が白色有機化合物層を含む場合、有機ＥＬ表示装置１０において画像等をカラーで表示するのであれば、カラーフィルターが備えられていてもよい。なお、有機化合物層１４が赤色有機化合物層１４Ｒ、緑色有機化合物層１４Ｇ及び青色有機化合物層１４Ｂを含む場合においても、各有機化合物層１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに対応する着色層を有するカラーフィルターが備えられていてもよい。赤色有機化合物層１４Ｒ、緑色有機化合物層１４Ｇ及び青色有機化合物層１４Ｂを構成する材料は、所定の電圧が印加されることにより所望の色で発光する蛍光性有機化合物を含有するものであれば特に限定されるものではない。当該蛍光性有機化合物としては、例えば、キノリノール錯体、オキサゾール錯体、各種レーザー色素、ポリパラフェニレンビニレン等が挙げられる。有機化合物層１４は、第１層間絶縁膜１２上にマトリックス状に配置されている第１電極１３上に設けられているため、有機化合物層１４もまた、マットリックス状に設けられている。
第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１６を構成する材料としては、例えば、絶縁性を有する材料が用いられ得る。第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１６を構成する材料として、例えば、酸化ケイ素等の無機系材料、アクリル樹脂等の樹脂系材料（有機系材料）等が挙げられる。
第２電極１５と有機化合物層１４（電子注入層）との間に、厚さ０．２ｎｍ〜３．０ｎｍ程度の絶縁膜が設けられていてもよい。この絶縁膜が設けられていることで、トンネル効果により、第２電極１５から有機化合物層１４（電子注入層）に電子が注入されやすくなるものと推察される。当該絶縁膜を構成する材料としては、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。なお、第２電極１５と有機化合物層１４との間に上記絶縁膜が設けられている場合において、有機化合物層１４は、第１電極１３側から第２電極１５側に向かって正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層をこの順に含む積層体であってもよい。この場合において、上記絶縁膜が、電子注入層としての機能を果たし得るものと考えられる。
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０は、第２層間絶縁膜１６から基板１１に向かう平面視において、第１方向Ｄ１及び／又は第２方向Ｄ２において隣接する第２電極１５同士を電気的に接続する接続配線１８を有していてもよい。接続配線１８は、第１電極１３と同一平面上に位置していてもよい。すなわち、接続配線１８は、第１層間絶縁膜１２上に位置していてもよい。接続配線１８は、第１電極１３と同一材料により構成されていてもよいし、第１電極１３と異なる導電材料により構成されていてもよい。接続配線１８を構成する材料としては、例えば、第１電極１３を構成する透明導電材料（ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；インジウム錫酸化物）、ＩｎＺｎＯ（Indium Zinc Oxide；インジウム亜鉛酸化物）、ＡｌＺｎＯ（Aluminum Zinc Oxide；アルミニウム亜鉛酸化物）、ＡｌＴＯ（Aluminum Tin Oxide；アルミニウム錫酸化物）等）の他、その他のワイドバンドギャップ酸化物半導体、金属ナノワイヤーを含有する樹脂材料等の透明導電材料も挙げられる。また、接続配線１８を構成する材料、例えば、光の透過率の低い金属材料であってもよく、当該金属材料のうち、相対的に抵抗値の低い金属材料（Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等）であってもよい。相対的に抵抗値の低い金属材料を接続配線１８の構成材料として用いれば、接続配線１８の長さＬ１，Ｌ２を相対的に狭くすることができ、それによって有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向における光の透過率を向上させることができ。接続配線１８が、第１電極１３と同一材料により構成され、かつ第１電極１３と同一平面上に位置していることで、後述する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、接続配線１８を第１電極１３と同時に形成することができ、製造プロセスにおける工程数を少なくすることができる点で有利であるということができる。
接続配線１８は、第１方向Ｄ１及び／又は第２方向Ｄ２において隣接する第２電極１５同士を電気的に接続し、かつ第２電極１５のすべてを電気的に接続することができるように位置していればよい。すなわち、複数の第２電極１５のうちの一部が、電気的に孤立していなければよい。例えば、図２及び図３に示すように、接続配線１８は、各第２電極１５が第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれにおいて隣接する第２電極１５のすべてと電気的に接続するように位置していてもよい。また、第２電極１５のすべてが電気的に接続されている限りにおいて、任意に選択された１つの第２電極１５が、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれにおいて隣接する第２電極１５のうちの一部の第２電極１５と接続配線１８を介して直接に接続され、他の第２電極１５とは接続配線１８を介して直接に接続されていなくてもよい（図４〜図７参照）。例えば、図６に示すように、第２電極１５１は、第１方向Ｄ１において隣接する一方の第２電極１５２と接続配線１８１を介して直接に接続されているが、第１方向Ｄ１において隣接する他方の第２電極１５３とは、直接に接続されていない。この場合であっても、第２電極１５１と第２電極１５３とは、複数の第２電極１５（１５４，１５５）と複数の接続配線１８（１８２，１８３，１８４）とを介して互いに電気的に接続されている。また、第１方向Ｄ１及び／又は第２方向Ｄ２において隣接する第２電極１５同士は、一の接続配線１８を介して電気的に接続されていてもよいし（図２、図３、図５、図６参照）、複数の接続配線１８を介して電気的に接続されていてもよい（図４参照）。
第１層間絶縁膜１２上における接続配線１８の位置は、隣接する第２電極１５同士を電気的に接続可能な限りにおいて、特に限定されるものではない。例えば、図２〜図６に示すように、接続配線１８は、第１方向Ｄ１に延びるデータ線２１Ａ及び／又は第２方向Ｄ２に延びるゲート線２１Ｂに重なるように位置していてもよい。また、接続配線１８が第１電極１３と同様に透明導電材料（例えば、ＩＴＯ、ＩｎＺｎＯ等）により構成されている場合には、接続配線１８のうちの少なくとも一部の接続配線１８Ａは、透光領域１９に重なるように位置していてもよい（図７参照）。透明導電材料により構成されている接続配線１８が透光領域１９に重なるように位置していたとしても、有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向の透過率を低下させにくいためである。その一方で、接続配線１８が相対的に光を透過させ難い材料により構成されている場合、接続配線１８は、データ線２１Ａ及び／又はゲート線２１Ｂに重なるように位置しているのが好ましい。データ線２１Ａ及びゲート線２１Ｂは、一般的に、相対的に光を透過させ難い材料により構成されていることが多い。そのため、相対的に光を透過させ難い材料により構成される接続配線１８がデータ線２１Ａ及び／又はゲート線２１Ｂに重なるように位置していることで、有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向の光の透過率が接続配線１８によって低下してしまうのを抑制することができる。なお、図７に示す態様において、接続配線１８Ａは透光領域１９に重なり、ゲート線２１Ｂに重なっていないが、これに限定されることなく、当該接続配線１８Ａは透光領域１９とともにデータ線２１Ａやゲート線２１Ｂにも重なっていてもよい。
第１方向Ｄ１において隣接する第２電極１５同士を電気的に接続する接続配線１８の、第２方向Ｄ２における長さＬ１や、第２方向Ｄ２において隣接する第２電極１５同士を電気的に接続する接続配線１８の、第１方向Ｄ１における長さＬ２も同様に、特に限定されるものではない。接続配線１８が光の透過し難い導電材料により構成されている場合、当該長さＬ１，Ｌ２は、有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向における光の透過率を低下させ過ぎない程度であって、第２電極１５の電気抵抗を増大させ過ぎない程度の長さであればよい。平面視において当該接続配線１８が重なるデータ線２１Ａやゲート線２１Ｂの線幅を１としたときに、接続配線１８が光の透過し難い導電材料により構成されている場合における当該長さＬ１，Ｌ２の範囲は、０．５、０．８及び１．１を含む第１グループの値と、１．４、１．７及び２．０を含む第２グループの値とによって定められてもよい。例えば、長さＬ１，Ｌ２の範囲の下限は、上述の第１グループに含まれる値のうちの任意の１つによって定められてもよい。例えば、長さＬ１，Ｌ２の範囲の下限は、０．５以上であってもよく、０．８以上であってもよく、１．１以上であってもよい。また、長さＬ１，Ｌ２の範囲の上限は、上述の第２グループに含まれる値のうちの任意の１つによって定められてもよい。例えば、長さＬ１，Ｌ２の範囲の上限は、１．４以下であってもよく、１．７以下であってもよく、２以下であってもよい。長さＬ１，Ｌ２の範囲は、上述の第１グループに含まれる値のうちの任意の１つと、上述の第２グループに含まれる値のうちの任意の１つとの組み合わせによって定められてもよく、例えば、０．５以上２以下であってもよく、０．８以上１．７以下であってもよく、１．１以上１．４以下であってもよい。また、長さＬ１，Ｌ２の範囲は、上述の第１グループに含まれる値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、０．５以上０．８以下であってもよく、０．５以上１．１以下であってもよく、０．８以上１．１以下であってもよい。また、長さＬ１，Ｌ２の範囲は、上述の第２グループに含まれる値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、１．４以上１．７以下であってもよく、１．４以上１．７以下であってもよく、１．７以上２以下であってもよい。
上述した構成を有する有機ＥＬ表示装置１０においては、有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向（例えば、図１に示す有機ＥＬ表示装置１０で言えば、基板１１から第２層間絶縁膜１６に向かう方向又はその逆方向）に進行する光（例えば、外光等）が、相対的に光を透過し難い導電材料により構成される第２電極１５により遮られるのを抑制することができ、透光領域１９を通じて透過するため、有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向における光の透過率を向上させることができる。よって、本開示によれば、透過性能に優れた有機ＥＬ表示装置１０を提供することができる。
上述した構成を有する有機ＥＬ表示装置１０の製造方法の一例を説明する。なお、以下においては、図１に示す構成を有する有機ＥＬ表示装置１０を製造する方法を例に挙げて説明する。
第１面１１Ａ及び第１面１１Ａに対向する第２面１１Ｂを有し、第１面１１Ａ上にＴＦＴ素子２０、データ線２１Ａ及びゲート線２１Ｂ、並びに第１層間絶縁膜１２を有する基板１１を準備し、第１層間絶縁膜１２上の所定の位置に第１電極１３を形成する（図８Ａ参照）。例えば、第１電極１３に対応する貫通孔を有する蒸着マスクを準備し、第１電極１３を構成する材料（例えば、ＩＴＯ、ＩｎＺｎＯ等の透明導電性材料等）を、蒸着マスクを介して第１層間絶縁膜１２上に真空蒸着することで、第１電極１３をデータ線２１Ａ及びゲート線２１Ｂの交点に重なるように形成してもよい。また、第１層間絶縁膜１２上に第１電極１３を構成する材料（例えば、ＩＴＯ、ＩｎＺｎＯ等の透明導電性材料等）を成膜し、フォトリソグラフィー法により、第１層間絶縁膜１２上に第１電極１３を形成してもよい。なお、第１層間絶縁膜１２上の所定の位置（第１電極１３を形成する位置）には、第１層間絶縁膜１２にスルーホールビア２３が形成されていてもよく、当該所定の位置に第１電極１３が形成されることで、当該スルーホールビア２３を介して第１電極１３とＴＦＴ素子２０のソース電極とが電気的に接続され得る。
第１電極１３を形成すると同時に、接続配線１８を形成する予定の位置に接続配線１８を形成してもよい（図８Ａ参照）。この場合において、第１電極１３に対応する貫通孔とともに、接続配線１８に対応する貫通孔をも有する蒸着マスクを介して、第１電極１３を構成する材料（例えば、ＩＴＯ、ＩｎＺｎＯ等の透明導電性材料等）を第１層間絶縁膜１２上に真空蒸着してもよい。また、第１層間絶縁膜１２上に第１電極１３を構成する材料（例えば、ＩＴＯ、ＩｎＺｎＯ等の透明導電性材料等）を成膜し、フォトリソグラフィー法により、第１層間絶縁膜１２上に第１電極１３と接続配線１８とを形成してもよい。
接続配線１８は、第１電極１３と同時に形成されなくてもよい。例えば、第１電極１３を第１層間絶縁膜１２上に形成した後（図９Ａ参照）、接続配線１８を第１層間絶縁膜１２上の所定の位置に形成してもよい。この場合において、接続配線１８に対応する貫通孔３１を有する蒸着マスク３０を介して、接続配線１８を構成する材料を第１層間絶縁膜１２上に真空蒸着してもよい（図９Ｂ）。また、第１電極１３が形成された第１層間絶縁膜１２上に、接続配線１８を形成する予定の位置に開口を有するレジストパターン４１を形成し、当該レジストパターン上に接続配線１８の構成材料を真空蒸着した後（図９Ｃ）、レジストパターン４１を除去することにより、接続配線１８を形成してもよい（図９Ｄ）。第１層間絶縁膜１２が酸化ケイ素等の無機系材料等により構成されている場合には、このようなリフトオフにより接続配線１８を形成することもできる。
次に、第１電極１３、接続配線１８及び第１層間絶縁膜１２を覆う絶縁膜（例えばポリイミド等）を、従来公知の塗工法（例えば、ダイコート法、スピンコート法等）により形成し、当該絶縁膜のパターニングにより、第１電極１３の外周縁を取り囲む絶縁膜１７を形成する（図８Ｂ参照）。
続いて、露出する第１電極１３上に有機化合物層１４を形成する（図８Ｃ参照）。例えば、有機化合物層１４に対応する貫通孔を有する蒸着マスクを準備し、有機化合物層１４を構成する材料（例えば、キノリノール錯体、オキサゾール錯体、各種レーザー色素、ポリパラフェニレンビニレン等の蛍光性有機化合物等）を、蒸着マスクを介して第１電極１３上に真空蒸着することで、有機化合物層１４を形成してもよい。なお、有機化合物層１４上に、所望により厚さ０．２ｎｍ〜３．０ｎｍ程度の絶縁膜（例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等）を形成してもよい。
有機化合物層１４上に第２電極１５を形成し、第２電極１５上に第２層間絶縁膜１６を形成する（図８Ｄ参照）。例えば、第２電極１５に対応する貫通孔を有する蒸着マスクを介して、有機化合物層１４上に第２電極１５を構成する材料（例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム銀合金（Ｍｇ／Ａｇ）等）を真空蒸着することで、第２電極１５を形成してもよい。また、第２電極１５の構成材料を真空蒸着して、有機化合物層１４及び絶縁膜１７を覆う金属層を形成し、当該金属層のパターニングにより第２電極１５を形成してもよい。第２電極１５は、接続配線１８に接触するように形成されればよい。これにより、複数の第２電極１５のすべてが接続配線１８を介して電気的に接続され得る。これにより、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０を製造することができる。このようにして製造される有機ＥＬ表示装置１０によれば、有機ＥＬ表示装置１０の厚さ方向における光の透過率を向上させることができる。
以上説明した実施形態は、本開示の理解を容易にするために記載されたものであって、本開示を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本開示の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
Claims (16)
- 第１面及び前記第１面に対向する第２面を有する基板と、
前記基板の前記第１面上に、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿ってマトリックス状に位置する複数の第１電極と、
前記複数の第１電極上にそれぞれ位置する複数の有機化合物層と、
前記複数の有機化合物層上に位置する複数の第２電極と、
隣接する前記第２電極同士を電気的に接続する接続配線と
を備え、
前記接続配線は、前記第１電極と同一平面上に位置しており、
前記複数の第２電極のすべては、前記接続配線を介して電気的に接続されている
有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 前記接続配線は、前記第１電極と同一材料により構成されている
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 前記接続配線は、前記第１電極と異なる材料により構成されている
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 前記接続配線は、透光性を有する材料により構成されている
請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 前記接続配線は、遮光性を有する材料により構成されている
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 前記基板の前記第１面に、前記複数の第１電極のそれぞれに電気的に接続される薄膜トランジスタ素子と、前記第１面上における前記第１方向に延びる複数のデータ線と、前記第１面上における前記第２方向に延びる複数のゲート線とが設けられており、
前記第２電極から前記第１電極に向かう平面視において、前記接続配線は、前記データ線及び／又は前記ゲート線に重なる位置に設けられている
請求項１〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 前記各第２電極は、前記第１方向及び前記第２方向に隣接する前記第２電極のうちの少なくとも一つの前記第２電極と前記接続配線を介して電気的に接続されている
請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 隣接する前記第２電極同士は、一又は複数の前記接続配線を介して電気的に接続されている
請求項１〜７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 第１面及び前記第１面に対向する第２面を有する基板を準備する工程と、
前記基板の前記第１面上に、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿ってマトリックス状に位置する複数の第１電極を形成する工程と、
前記基板の前記第１面上における前記第１電極と同一平面上に接続配線を形成する工程と、
前記複数の第１電極のそれぞれに重なる有機化合物層を形成する工程と、
前記複数の有機化合物層上に重なる複数の第２電極を形成する工程と
を含み、
前記接続配線は、前記複数の第２電極のすべてが電気的に接続される位置に形成され、
前記複数の第２電極は、前記接続配線に接触させるようにして形成される
有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記接続配線は、前記第１電極と同一材料により構成される
請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記接続配線は、前記第１電極と同時に形成される
請求項９又は１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記接続配線は、前記第１電極と異なる材料により構成される
請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記接続配線は、透光性を有する材料により構成される
請求項９〜１２のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記基板は、その前記第１面に、前記複数の第１電極のそれぞれに電気的に接続される薄膜トランジスタ素子と、前記第１面上における前記第１方向に延びる複数のデータ線と、前記第１面上における前記第２方向に延びる複数のゲート線とを有し、
前記第２電極から前記第１電極に向かう平面視において、前記接続配線は、前記データ線及び／又は前記ゲート線に重なる位置に形成される
請求項９〜１３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記各第２電極が前記第１方向及び前記第２方向に隣接する前記第２電極のうちの少なくとも一つの前記第２電極と電気的に接続されるように、前記接続配線を形成する
請求項９〜１４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 隣接する前記第２電極同士が一又は複数の前記接続配線を介して電気的に接続されるように、前記接続配線を形成する
請求項９〜１５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
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