JP3951055B2 - 有機エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器に関するものである。

バックライト等を必要としない自発光素子として、近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）が注目されている。有機ＥＬ素子は、対向する陽極と陰極との間に有機機能層、すなわち発光層を有して構成されたものである。この有機機能層については、液滴吐出法を用いればこの有機機能層の形成材料を所望位置に所定量配置できることから、液滴吐出法を適用可能な高分子材料を用いて有機機能層を形成することが提案されている。例えば、特許文献１には、有機機能層を形成するべき画素領域を予め隔壁で囲んでおき、この隔壁内に前記高分子材料を配することで有機機能層を形成することが開示されている。
特開平１１−２４６０４号公報

ところで、有機ＥＬ装置を含む電気光学装置の分野では、酸素や水分等に対する耐久性向上も重要な課題とされている。そこで、このような酸素や水分等の浸入を防止するべく、有機ＥＬ装置では、基板上に有機ＥＬ素子を形成した後、ケーシング（缶封止等）や封止膜を用いて有機ＥＬ素子を外気から遮断する構成が採用されている。
この場合、隔壁を覆って陰極を成す導電膜が平面ベタ状に形成されるのが通常であるが、この陰極において、隔壁を構成する部材上（すなわち表示領域上）に形成された部分と、表示領域外のほぼベタ状の領域に成膜された部分とで膜応力が異なっている。そのために陰極にクラックが生じやすく、陰極の導通不良を誘発する可能性があった。特に、陰極を覆って封止膜を形成している場合には、液状で塗布された封止膜形成材料を乾燥させる際に、前記隔壁の段差に起因して封止膜形成材料から陰極に作用する応力が部位により大きく異なるため、上記陰極の破損がさらに生じやすくなって歩留まりを低下させるおそれがある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、ケーシングや封止膜による封止構造を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記封止膜や電極膜自身の応力による電極等の破損を効果的に防止し、高歩留まりに製造可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するために、基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する隔壁構造体と、前記開口部に配置される有機機能層と、第２電極と、前記第２電極を覆う封止膜あるいは封止部材と、を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記隔壁構造体の外周端の少なくとも一部に沿って複数の島状部材が配列された応力緩和構造を備えており、前記第２電極は、前記島状部材、前記隔壁構造体、及び前記有機機能層を覆って形成されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
この構成によれば、画素を区画するべく設けられる隔壁構造体の外周辺端に沿うように島状部材を設けて応力緩和構造とするので、島状部材の間の空隙が、隔壁構造体の開口部と同様の作用を奏し、隔壁構造体と島状部材とを覆って平面ベタ状の第２電極を形成した場合にも、第２電極における応力を均一化することができ、もって応力による第２電極の破損を防止できるようになっている。
また、前記第２電極を覆って封止膜を設ける場合には、例えば液状の封止膜形成材料を前記第２電極上に塗布し、それを乾燥させて封止膜とすることが成されるが、この乾燥の際に封止膜が収縮し、第２電極や隔壁構造体に対し応力が付与される。従来の有機ＥＬ装置では、開口部が形成された領域での応力と、開口部が形成されていない外周側の領域とで応力が異なっており、それにより第２電極に破損を生じることがあったが、本構成では、隔壁構造体の外側に設けられた島状部材によって封止膜乾燥時の応力が緩和されるので、前記電極の破損を防止でき、信頼性に優れ、高歩留まりに製造可能な有機ＥＬ装置となる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材が前記隔壁構造体を取り囲んで配置されていることが好ましい。この構成によれば、前記第２電極又は封止膜における応力緩和作用をより効果的なものとすることができ、第２電極等の破損をさらに効果的に防止することができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記隔壁構造体が平面視略矩形状を成しており、前記島状部材が、前記隔壁構造体の対向する２辺端に沿って配置されている構成としてもよい。
前記略矩形状の隔壁構造体において、特定の辺端部において第２電極等の破損が生じやすい場合には、このような構成も採用できる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記開口部の長軸方向と概略平行である前記隔壁構造体の辺端に沿って前記島状部材が配列されている構成とすることができる。
開口部が平面視長円状や長方形状である場合、その長軸方向に沿う隔壁構造体の辺端部において前記応力による破損が生じやすいことが本発明者により確認されている。従って、隔壁構造体の当該辺端に沿って島状部材を配すれば、効率的に前記の破損を防止できる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材の表面に一又は複数の凹部が形成されていることが好ましい。このような構成とすれば、前記島状部材上における封止膜の形成に際して、封止膜形成材料が前記凹部内に入り込んだ状態で封止膜が形成されるので、島状部材により封止膜を固定する作用が得られ、もって隔壁構造体に掛かる前記応力を低減できる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記凹部内に、前記有機機能層を形成するための有機材料が配されていることが好ましい。このような構成とすれば、有機ＥＬ素子を形成するべき開口部の外側に、有機材料が配された部分を設けることができ、液相法により有機機能層を形成する際に問題となる有機材料の乾燥ムラを効果的に防止することができ、輝度均一性に優れた有機ＥＬ装置を提供することができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記凹部の深さが前記島状部材の高さより小さいことが好ましい。すなわち、前記凹部は、島状部材を貫通しない構成とすることが好ましい。前記凹部が島状部材を貫通すると、その下層側に設けられた絶縁層や素子部に損傷を与えるおそれがあるからである。また、前記凹部を浅くすることで、少ない有機材料で乾燥ムラを防止できる効果が得られるとともに、その内部に流入する封止膜形成材料も少なくできるため、経済的である。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材の配列ピッチと、当該配列方向における前記開口部の配列ピッチとが略同一である構成とすることができる。
このような構成とすることで、前記凹部内に有機材料を配するに際して、隔壁構造体の開口部に有機材料を配する作業の延長として行うことが可能になり、従って別途滴下制御を行う必要が無くなるので、工程の煩雑化を防止できる。
また島状部材による応力の分散効果を、面内で均一に得られるようになり、局所的な破損も効果的に防止することができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材の配列方向の横断長さと、該島状部に隣接する前記開口部の長軸方向の長さとが、略同一である構成とすることもできる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材の平面形状が、前記基体の外端方向に向かう先窄まり状であることが好ましい。本発明に係る島状部材は、封止膜の収縮応力を分散する作用により隔壁構造体を保護するので、その収縮方向に対して軸対称な平面形状を有していることが最も好ましく、少なくとも本構成の如く先窄まり状であれば上記分散作用を得ることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材の断面形状が、前記基体の法線方向に向かう先窄まり状であることが好ましい。この構成によれば、前記封止膜の収縮応力を分散する作用をより効果的なものとすることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材の高さが、前記隔壁構造体の高さ以上であることが好ましい。前記島状部材の高さが隔壁構造体より低い場合には、島状部材の上側に配された封止膜による応力が直接隔壁構造体に作用するため、隔壁構造体や有機ＥＬ素子の破損を生じやすくなるが、この構成によれば、効果的に隔壁構造体等を保護できる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記島状部材と前記隔壁構造体とが、同一材質にて形成されていることが好ましい。この構成によれば、従来の隔壁構造体のパターン形成工程において、同時に島状部材を形成でき、工数を増加させることなく高画質、高信頼性の有機ＥＬ装置を製造できる。

本発明の電子機器は、先に記載の本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高画質表示が可能であり、かつ信頼性にも優れた表示部を具備した電子機器が提供される。

以下、本発明を詳しく説明する。なお、この実施の形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。

（第１の実施形態）
まず、本発明の有機ＥＬ装置（有機エレクトロルミネッセンス装置）の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図であり、図１において符号１は有機ＥＬ装置である。

この有機ＥＬ装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の走査線１０１…と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２…と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３…とからなる配線構成を有し、走査線１０１…と信号線１０２…との各交点付近に画素領域Ｘ…を形成したものである。

信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。

さらに、画素領域Ｘの各々には、走査線１０１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ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１１３と、該保持容量１１３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ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極２３と、この画素電極２３と陰極（対向電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。このような画素電極２３と陰極５０と機能層１１０とにより、発光素子、すなわち有機ＥＬ素子が構成されている。

上記構成を備えた有機ＥＬ装置において、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して共通陰極５０に電流が流れる。すると、機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。

次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の具体的な態様を、図２〜図５を参照して説明する。図２は有機ＥＬ装置１の平面構成を模式的に示す図である。また、図３は図２の要部を拡大して示す部分平面構成図である。図４は図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。図５は図３の要部を拡大して示す断面構成図である。

図２に示すように本実施形態の有機ＥＬ装置１は、光透過性と電気絶縁性とを備える基板（基体）２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリクス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とを備えて構成されている。本実施形態において画素部３は、中央部分の実表示領域４（図中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。

実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向及びそれと直交する方向に、すなわち平面視マトリクス状に規則的に配置されている。また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。この走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下層側に位置して設けられている。

また、実表示領域４の図２中上方側には検査回路９０が配置されており、この検査回路９０はダミー領域５の下層側に配置されている。検査回路９０は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時における表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。

走査線駆動回路８０および検査回路９０の駆動電圧は、所定の電源部から図示略の信号配線を介して印加される。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、この有機ＥＬ装置１の作動制御を司る所定のメインドライバなどから図示略の信号配線を介して送信および印加される。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。

さらに、画素領域３の外側には、陰極用配線２０２が設けられており、この陰極用配線２０２の延在領域と対応して透明な保護基板３０が設けられている。詳細は後述するが、図４に示すように、保護基板３０は、基板２０と対向して配置された基板であり、基板２０との間に実表示領域４を構成する複数の発光素子を挟持した構成となっている。

そして図３をみると、実表示領域４に相当する平面領域に、多数の開口部２２１ａを備えた隔壁構造体２２１が設けられている。また、この隔壁構造体２２１を取り囲むダミー領域５には、隔壁構造体２２１の各辺端に沿って複数の平面視円形状の島状部材２０１が配列されている。そして、これらの隔壁構造体２２１及び島状部材２０１…は、保護基板３０の平面領域内に配置され、基板２０との間に挟持されている。

本実施形態の場合、隔壁構造体２２１及び島状部材２０１は、同種の樹脂材料を用いて基板２０上にパターン形成されたものであり、いずれも樹脂材料等の有機化合物により形成されている。但し、これらを互いに異なる材料により形成することは妨げない。つまり、隔壁構造体２２１を樹脂材料により形成し、島状部材を酸化シリコン等の無機材料により形成することもできる。

隔壁構造体２２１に設けられた開口部２２１ａは、それぞれの内部に後述の有機発光層６０等を配することにより、それぞれが図１に示す画素領域Ｘを形成するものとなっている。島状部材２０１は、所定の間隔で互いに離間配置されており、その直径２０１ｒは、開口部２２１ａの長軸方向の長さ２２１ｃと概略同一の長さとされている。また、開口部２２１ａの長軸方向と平行に延びる隔壁構造体２２１の辺端２２１ｂに沿って配列された島状部材２０１は、隣接する開口部２２１ａに対して図示水平方向に並置されている。

次に、断面構造をみると、有機ＥＬ装置１は、図４に示すように基板（基体）２０上に画素電極（第１電極）２３と有機発光層６０と陰極（第２電極）５０とを備えた発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成し、さらにこれらを覆って封止膜３３を形成した後、保護基板（封止部材）３０により封止したものである。
尚、機能層１１０の、主要な層としては有機発光層（有機機能層）６０であるが、挟まれる２つの電極との間に正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層（ホールブロック層）、電子阻止層（エレクトロンブロック層）を備えるものであってもよい。

基板２０としては、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合、この基板２０の対向側である保護基板３０側から表示光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものがあり、また耐衝撃性や軽量化を考慮して熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などを用いてもよい。

また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられる。発光素子は、図４に示すように、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える有機発光層６０と、陰極５０とが順に形成されたことによって構成されたものである。このような構成のもとに、発光素子はその有機発光層６０において、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが結合することにより発光するようになっている。

画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成される。
正孔輸送層７０の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液等をその形成材料として用いて形成される。

有機発光層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。
また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
尚、上述した高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような有機発光層６０の上にカルシウムやマグネシウム、リチウム、ナトリウム、ストロンチウム、バリウム、セシウムを主成分とした金属又は金属化合物からなる電子注入層を形成してもよい。

本実施形態において正孔輸送層７０と有機発光層６０とは、図４に示すように基板２０上にて平面略格子状に形成された無機絶縁層２５及び隔壁構造体２２１によって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層７０および有機発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となる。また、隔壁構造体２２１の外周側に形成された島状部材２０１は、絶縁層を介して走査線駆動回路８０上に配設されている。
尚、無機絶縁層２５は、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積に、基板２０の外周部まで覆うように形成されている。

陰極５０は、有機発光層６０と隔壁構造体２２１、島状部材２０１の上面、さらには隔壁構造体２２１、島状部材２０１の外側部を形成する壁面を覆った状態で基板２０上に形成されたものである。なお、この陰極５０は、図４に示すように島状部材２０１の外側で基板２０の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続される。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており（図２参照。）、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の駆動ＩＣ（駆動回路）に接続される。

陰極５０を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション型であることから光透過性である必要があり、従って透明導電材料が用いられる。透明導電材料は、典型的にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）であるが、他の透明導電材料であってもよい。なお、本実施形態ではＩＴＯを用いるものとする。

陰極５０の上層部には、陰極保護層（不図示）を形成してもよい。陰極保護層は、製造プロセス時に陰極５０が腐食されてしまうことを防止する機能を有する層であり、珪素化合物などの無機化合物により形成される。陰極５０を無機化合物からなる陰極保護層で覆うことにより、陰極５０への酸素や水分、有機材料等の接触による腐食を良好に防止することができる。なお、陰極保護層は、珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などを高密度プラズマ成膜法によって形成することができる。あるいは、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタル、酸化チタン、さらには他のセラミックスなども用いることができる。その厚さは１０ｎｍから３００ｎｍ程度の厚みに形成すればよい。１０ｎｍ未満であると、膜の欠陥や膜厚のバラツキなどによって部分的に貫通孔が形成されてしまい、バリア性が損なわれてしまうおそれがある。また３００ｎｍを越えると、応力による割れが生じて、陰極５０の破損に繋がるおそれがあるからである。

陰極５０の上には、隔壁構造体２２１よりも広い範囲で、かつ陰極５０を覆う封止膜３３が設けられる。そして、封止膜３３は、基板２０の外周部まで形成されている。封止膜３３上には、保護基板３０が配置され、封止膜３３により基板２０と接着されている。
封止膜３３は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極５０や有機発光層６０への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極５０や有機発光層６０の劣化等を抑えるようにしたものである。また、外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有するものであることが好ましい。
尚、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、封止膜３３は透光性を有する必要があり、従ってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば８０％以上にしている。

また、封止膜３３は、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂材料からなるものであり、後述する保護基板３０より柔軟でガラス転移点の低い材料からなる接着材として機能するものである。このような樹脂材料には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される封止膜３３と保護基板３０との密着性がより良好になり、従って機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。
封止膜３３は、スピンコート法などにより液状の樹脂材料を基板２０上に塗布し、保護基板３０を配置した状態で乾燥させることにより形成でき、保護基板３０と基板２０とを一体に固定する機能を奏する。

保護基板３０は、封止膜３３とともに有機ＥＬ素子を封止する封止部材として機能し、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有する部材である。具体的には、ガラス基板や最表面にＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層、珪素酸化物層、酸化チタン層などがコーティングされたプラスチックフィルムなどによって構成される。
尚、この例の有機ＥＬ装置においては、トップエミッション型にする場合に保護基板３０、封止膜３３を共に透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。

以上の構成を備えた本実施形態の有機ＥＬ装置１では、実表示領域４を構成する隔壁構造体２２１の外周側に、島状部材２０１…を配列してなる応力緩和構造が設けられていることで、隔壁構造体２２１と島状部材２０１とを覆って形成される陰極５０や、隔壁構造体２２１の破損を防止できるようになっている。以下この応力緩和構造の作用効果につき図３を参照しつつ説明する。

本実施形態の場合、封止膜３３は基板２０上に液体で配された後、乾燥工程により硬化されるが、この乾燥の際に、基板２０の外周側から中央部に向かって収縮するため、封止膜３３の膜厚が異なる部位では、前記収縮作用による応力が異なっている。

このような乾燥工程において、基板２０上に段差を形成している隔壁構造体２２１の辺端部２２１ｂでは、特に強い応力が掛かる。そして、この強い応力が掛かる部位に対し、何ら対策を施さないとすれば、陰極５０にクラックが生じ、導通状態が不均一になって表示輝度の均一性が低下したり、また場合によっては有機ＥＬ素子が破壊されたりすることになると考えられる。

そこで本発明では、上記封止膜３３の応力による破損を防止するべく、隔壁構造体２２１の外側に間欠的に島状部材２０１…を配して応力緩和構造とした。このような応力緩和構造が設けられていれば、図３に示すように、乾燥時における封止膜３３の収縮方向３３ａが、各島状部材２０１を回り込むようになり、隔壁構造体２２１の辺端部２２１ｂの全体に対して応力が掛かるのを防止することができる。また、島状部材２０１の弾性によっても相当程度の応力が緩和されるため、前記辺端部２２１ｂに掛かる応力が低減され、隔壁構造体２２１や陰極５０の破損が効果的に防止される。従って、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１では、陰極５０における導電性の不均一が生じないため、均一な輝度の表示が得られる。また製造時には、封止膜３３の応力による有機ＥＬ素子の破損を生じないため、高歩留まりに製造することが可能である。

図５は、図３及び図４に示す島状部材２０１の斜視構成図（ａ）、及び横断面構成図（ｂ）である。これらの図（ａ）、（ｂ）に示すように、島状部材２０１は、概略円錐台状を成して基板２０（無機絶縁層２５）上に配される部材であり、その天面には、複数（図示では３本）のスリット（凹部）２０１ａが刻設されている。これらのスリット２０１ａ…は互いにほぼ平行に延びており、本実施形態の場合、図３に示した開口部２２１ａの延在方向とほぼ平行に形成されている。これらのスリット２０１ａには、封止膜３３の形成材料を塗布した際に形成材料が流入するので、封止膜３３が島状部材２０１により固定され、隔壁構造体２２１に掛かる封止膜硬化時の応力を低減できる。

また、上記スリット２０１ａは、液滴吐出法等の液相法により有機発光層６０や正孔注入層７０の形成を行う場合に、前記有機機能層の乾燥ムラが生じるのを防止する手段としても機能する。液滴吐出法では隔壁構造体２２１の開口部２２１ａ…に対して順次液体材料を滴下することにより前記有機機能層を形成するが、このとき隔壁構造体２２１の外縁部の開口部２２１ａでは、液体材料の乾燥速度が大きくなり、乾燥ムラを生じやすいという問題がある。そこで本発明の如く、この液滴吐出工程において、前記スリット２０１ａ…に対しても液体材料を配しておけば、隔壁構造体２２１の外縁部の開口部２２１ａ内に配された液体材料が乾燥するのを防止でき、実表示領域４内で均一な乾燥速度にて有機機能層を形成できる。またこのようにスリット２０１ａに液体材料を配する場合には、スリット２０１ａ…は、開口部２２１ａ…と略同一ピッチで形成しておくことが好ましい。液滴吐出ヘッドの制御を複雑化することがないからである。
尚、液滴吐出法（インクジェット法）による有機発光層６０、正孔注入層７０等を形成する方法は、公知の方法を適用でき、先の特許文献１にも開示されている。

本実施形態では、島状部材２０１の形状が概略円錐台状である場合について説明したが、島状部材２０１の形状はこれに限定されず、種々の形状を適用できる。例えば、平面的には、円形状の他、楕円形状、矩形状、多角形状等のいずれも適用が可能である。但し、上述した収縮応力の分散効果を高めるためには、封止膜３３の収縮方向、すなわち基板２０の外周方向へ向かって先窄まり状を成していることが好ましい。また、断面形状としては、図示の台形状の他、半円状、三角形状等が適用できる。この断面形状においても、収縮応力の分散効果や、形成の容易さを勘案すると、基板２０の鉛直方向に向かって先窄まり状であることが好ましい。

また本実施形態では、隔壁構造体２２１を取り囲んで２列の島状部材２０１…が配列されている構成としたが、この島状部材２０１の配列形態についても適宜変更することが可能である。隔壁構造体２２１に形成された開口部２２１ａが、図３に示したような概略長円状（ないし長方形状）である場合には、前記封止膜３３の応力により破損しやすい部位があり、図３では開口部２２１ａの長軸方向と平行な辺端２２１ｂの部分がその部位に相当する。従ってこのような場合、島状部材２０１を前記辺端２２１ｂに沿う部分にのみ配列形成した構成も採用できる。しかし、例えば開口部２２１ａの形状が正方形状や円形状のような等方的な形状である場合には、隔壁構造体２２１のいずれの辺端部でも破損が生じることが考えられるので、全ての辺端部に沿って前記島状部材２０１を配列しておくことが好ましい。

図５に示す島状部材２０１の高さ２０１ｈは、図４に示した隔壁構造体２２１の高さ以上であることが好ましい。隔壁構造体２２１より低い場合には、隔壁構造体２２１の側端部に対して大きな収縮応力が掛かるため、有機ＥＬ素子の破損を生じやすくなるおそれがある。また、スリット２０１ａの深さ２０１ｄは、島状部材の高さ２０１ｈよりは浅く形成することが好ましい。島状部材２２１を貫通して無機絶縁層２５に達するスリットを形成した場合、スリット貫設時のエッチングにより無機絶縁層２５や回路部１１を損傷するおそれがあり好ましくない。

また、先の乾燥ムラを防止する目的でスリット２０１ａを利用する場合には、スリット２０１ａ内に滴下する液体材料の量はさほど多くないため、スリット２０１ａを浅くしておけば、少ない量の液体材料で乾燥ムラの防止を図れ、また封止膜３３形成時にもスリット２０１ａ内に流入する量が低減されるので経済的である。

上記スリット２０１ａの深さを島状部材の高さ２０１ｈより浅く形成するには、例えば、島状部材をフォトリソグラフィ法によりパターニングする際に、スリット２０１ａを形成するべき領域をに対して選択的に、他の領域より少量のエネルギー線を照射する、いわゆるハーフ露光を行えばよい。

本実施の形態では、基板２０上に配設された有機ＥＬ素子を封止するために、接着材としても機能する封止膜３３により保護基板３０を接着した封止構造を採用した場合について説明したが、本発明に係る有機ＥＬ装置に備えられる応力緩和構造は、他の封止構造を採用した有機ＥＬ装置においても有効に機能する。例えば、隔壁構造体２２１を覆って形成された陰極５０を覆うように、箱形の封止缶を披着する封止構造や、前記陰極５０上に、先に記載の無機材料や有機材料からなる陰極保護層を形成した後、前記と同様封止缶を披着する封止構造を例示できる。これらの場合、陰極ないし陰極保護層と、封止缶とは空間を隔てて離間されるため、陰極５０や隔壁構造体２２１に掛かる応力は小さくなる。しかしながら、陰極５０ないし陰極保護層はそれ自体に応力を内包しているため、特にパネルを大型化した場合には膜の応力によりクラックが生じる可能性が高まる。そこで、本発明に係る応力緩和構造を備えた構成としておくことで、前記陰極や陰極保護層の膜応力も緩和することができ、基板２０上に形成された有機ＥＬ素子の破損を防止することができる。

以下、有機ＥＬ装置１の詳細な断面構造について説明する。
図４に示したように、画素電極２３等が形成された下層側には、回路部１１が設けられているが、図４では詳細構成は省略していた。そこで図６の部分断面構成図に回路部１１の詳細構成を示して説明する。

基板２０の表面には下地としてＳｉＯ_２を主体とする下地保護層２８１が形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面を含む基板２０上には、ＳｉＯ_２および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。

シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａである。上記ゲート電極２４２は、図示しない走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、例えば原料ガスとして、モノシランと一酸化二窒素との混合ガスや、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン、Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）と酸素、ジシランとアンモニア等を用いるプラズマＣＶＤ法等により、珪素酸化物や珪素窒化物などの珪素化合物を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。

また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられている。すなわち、ＴＦＴ１２３は、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造を備えたＴＦＴである。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とに渡って開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。ソース電極２４３は、上述した電源線１０３（図１参照、図６においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成される。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。

ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えば珪素窒化物や珪素酸化物、珪素酸窒化物などのガスバリア性を有する珪素化合物を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、例えば、珪素窒化物（ＳｉＮ）や珪素酸化物（ＳｉＯ_２）などの珪素化合物層とアクリル樹脂などの配線平坦化層とからなる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表面上に形成されるとともに、第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。

また、コンタクトホール２３ａに画素電極２３を形成すると、コンタクトホール２３ａの形状に起因した凹部２９５が残る。このため、この凹部２９５上には、有機平坦層２９６を形成し、凹部２９５を埋めて平坦化させている。有機平坦層２９６としは、アクリル樹脂、有機珪素化合物等が好ましい。このように、隔壁構造体２２１の下地を平坦化することにより、隔壁構造体２２１を覆う陰極５０や封止膜３３を平坦化して封止性を向上させることができる。

尚、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて駆動用ＴＦＴ１２３と概略同様の構造とされる。

画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、上述した無機絶縁層２５及び隔壁構造体２２１とが設けられる。無機絶縁層２５は、例えばＳｉＯ_２などの無機材料からなるものであり、隔壁構造体２２１は、アクリル樹脂やポリイミドなどの有機材料からなるものである。そして、画素電極２３の上には、無機絶縁層２５に設けられた開口部２５ａ、および隔壁構造体２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔輸送層７０と有機発光層６０とがこの順に積層される。
以上に説明した基板２０上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成する。

ここで、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、カラー表示を行うべく、各有機発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成される。例えば、有機発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用有機発光層、緑色に対応した緑色用有機発光層、青色に対応した青色用有機発光層をそれぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成される。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、例えば隔壁構造体２２１と無機絶縁層２５との間に形成される。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図７を参照しつつ説明する。本実施形態の有機ＥＬ装置の平面構成における要部を示す平面図であり、先の実施形態の図３に相当する図面である。
本実施形態の有機ＥＬ装置では、隔壁構造体２２１を取り囲んで配列された島状部材の大きさ及びピッチが先の実施形態と異なっており、他の構成は、先の有機ＥＬ装置と同様である。従って図７に示す構成要素のうち、図３と同一の符号が付された要素は同様の構成である。

本実施形態に係る有機ＥＬ装置では、隔壁構造体２２１を取り囲んで、先の島状部材２０１に比して小径の平面円形状の島状部材３０１…が配列されている。そして、島状部材３０１…は、一対の島状部材３０１，３０１が、隔壁構造体２２１の開口部２２１ａの長軸長さ２２１ｃと略同一の幅内にて、開口部２２１ａの長軸方向と平行に配列され、これら一対の島状部３０１，３０１が、開口部２２１ａと概略同一のピッチで配列されたものとなっている。

上記構成を備えた本実施形態の有機ＥＬ装置においても、先の第１実施形態と同様に、封止膜３３の収縮応力による隔壁構造体２２１や有機ＥＬ素子の破損を防止でき、もって輝度の均一性に優れ、高歩留まりに製造可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。
また比較的小径の島状部材３０１を多数配することで、封止膜３３の収縮応力をより効率的に分散させることができ、島状部材３０１やその表面に形成された陰極５０の破損を防止できる。

また、上記の如く開口部２２１ａの配列の延長上に島状部材３０１…を配置するようにしておくことで、島状部材３０１にスリットを設け、有機機能層を形成するための液体材料を配する場合に、液滴吐出ヘッドの制御が容易になるという利点が得られる。

（電子機器）
図８は、本発明に係る電子機器の一構成例である薄型大画面テレビ１２００の斜視構成図である。同図に示す薄型大画面テレビ１２００は、先の実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部１２０１と、筐体１２０１と、スピーカ等の音声出力部１２０３とを主体として構成されている。そして、この薄型大画面テレビでは、先の実施形態の有機ＥＬ装置による均一な明るさの表示を得ることができ、また表示部の信頼性にも優れたものとなっている。
本発明に係る有機ＥＬ装置は、図８に示すテレビの表示部のみならず、種々の電子機器の表示部に適用することができ、例えば、携帯用電子機器、パーソナルコンピュータ等の表示部に好適に用いることができる。

図１は、第１実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造図。 図２は、同、平面構成図。 図３は、図２の要部を拡大して示す部分平面図。 図４は、図２のＡ−Ｂ線に沿う断面構成図。 図５は、図３の要部を拡大して示す断面構成図。 図６は、島状部材を拡大して示す斜視図（ａ）、断面図（ｂ）。 図７は、第２実施形態の有機ＥＬ装置の平面構成図。 図８は、電子機器の一例を示す斜視構成図。

符号の説明

１ 有機ＥＬ装置、２３ 画素電極（第１電極）、２３ａ コンタクトホール、２５ 無機絶縁層（隔壁構造体）、３０ 保護基板（封止部材）、３３ 封止膜、５０ 陰極（第２電極）、６０ 有機発光層（有機機能層）、７０ 正孔注入層（有機機能層）、２０１，３０１ 島状部材、２２１ 隔壁構造体、２２１ａ 開口部

Claims (14)

1. 基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する隔壁構造体と、前記開口部に配置される有機機能層と、第２電極と、前記第２電極を覆う封止膜あるいは封止部材と、を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
   前記隔壁構造体の外周端の少なくとも一部に沿って複数の島状部材が配列された応力緩和構造を備えており、
   前記第２電極は、前記島状部材、前記隔壁構造体、及び前記有機機能層を覆って形成されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
2. 前記島状部材が前記隔壁構造体を取り囲んで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
3. 前記隔壁構造体が平面視略矩形状を成しており、前記島状部材が、前記隔壁構造体の対向する２辺端に沿って配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
4. 前記開口部の長軸方向と概略平行である前記隔壁構造体の辺端に沿って前記島状部材が配列されていることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
5. 前記島状部材の表面に一又は複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
6. 前記凹部内に、前記有機機能層を形成するための有機材料が配されていることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
7. 前記凹部の深さが前記島状部材の高さより小さいことを特徴とする請求項５又は６に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
8. 前記島状部材の配列ピッチと、当該配列方向における前記開口部の配列ピッチとが略同一であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
9. 前記島状部材の配列方向の横断長さと、該島状部に隣接する前記開口部の長軸方向の長さとが、略同一であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
10. 前記島状部材の平面形状が、前記基体の外端方向に向かう先窄まり状であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
11. 前記島状部材の断面形状が、前記基体の法線方向に向かう先窄まり状であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
12. 前記島状部材の高さが、前記隔壁構造体の高さ以上であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
13. 前記島状部材と前記隔壁構造体とが、同一材質にて形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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