JP4752818B2 - 有機ｅｌ表示装置、電子機器、有機ｅｌ表示装置用の基板および有機ｅｌ表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた有機ＥＬ表示装置、電子機器、有機ＥＬ表示装置用の基板および有機ＥＬ表示装置の製造方法に関する。

近年、平面型の表示装置として、有機ＥＬ素子を発光素子とした有機ＥＬ表示装置が注目を集めている。この有機ＥＬ表示装置は、バックライトが不要な自発光型のフラットパネルディスプレイであり、自発光型に特有の視野角の広いディスプレイを実現できるという利点を有する。また、必要な画素のみを点灯させればよいため消費電力の点でバックライト型（液晶表示装置等）に比べて有利であるとともに、今後実用化が期待されている高精細度の高速のビデオ信号に対して十分な応答性能を具備すると考えられている。

有機ＥＬ表示装置は、一般に、ガラスパネル等からなる基板上に、陽極（アノード）となる下部電極が形成されているとともに、その下部電極上に正孔輸送層と発光層とからなる有機層が形成されており、さらにその有機層上には陰極（カソード）となる上部電極が形成されて、構成されている。かかる構成により、下部電極、有機層および上部電極が重なる位置には、それぞれ有機ＥＬ素子が形成される。そして、これらの有機ＥＬ素子を縦横に配列することで発光領域が形成され、またその周辺領域には各有機ＥＬ素子を外部回路または内部駆動回路と接続させるための電極部が形成されることになる（例えば、特許文献１、２参照）。

このような構成の有機ＥＬ表示装置は、通常、例えば図２０に示すように、各層の成膜後に、基板上の有効領域（発光領域５１およびその周辺領域５２を合わせた領域）５３以外の領域５４が除去され（図中カットライン参照）、これにより有機ＥＬ表示装置が完成されることになる。その場合に、有効領域５３とそれ以外の領域５４とは、電気的に接続されていない状態となっていることが一般的である。

特開２００４−２０７２１７号公報 特開２００４−１３９９７０号公報

ところで、有機ＥＬ表示装置は、種々の成膜技術、具体的には公知の真空蒸着技術やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜技術等を用いて製造される。例えば、有機ＥＬ素子を形成する工程の後、有効領域５３のみを残す工程の前に、有機ＥＬ素子を含む基板全体を覆う窒化ケイ素（ＳｉＮ）膜を、当該基板全体を保護するための保護膜として、帯電を伴うＣＶＤ成膜処理によって形成するといった具合である。
しかしながら、従来における有機ＥＬ表示装置の製造過程では、例えばＣＶＤ成膜処理におけるプラズマ発生によって生じる帯電電荷が原因となって、発光領域５１の外周近傍に白濁して見える部分が生じてしまうおそれがある。これは、ＣＶＤ成膜処理におけるプラズマ発生によって、有効領域５３とそれ以外の領域５４とで電位差が生じてしまい、それによってＣＶＤ成膜処理で形成する保護膜が均一に生成されない可能性があることによる。すなわち、保護膜に帯電した電荷が発光領域５１の面内における電位差に起因して当該発光領域５１の外周近傍に集まって溜まってしまい、これにより保護膜の表面に膜荒れが発生し、その膜荒れが白濁して見えてしまうのである。また、プラズマ発生によって、有機ＥＬ表示装置を構成する薄膜トランジスタ（thin film transistor：以下「ＴＦＴ」という）回路等の電気回路に電気的なダメージが及ぶおそれもある。

そこで、本発明は、製造過程での成膜処理によって発生し得る帯電電荷の悪影響を抑制することのできる有機ＥＬ表示装置、電子機器、有機ＥＬ表示装置用の基板および有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、有機層、上部電極および下部電極が形成された発光領域と、周辺領域と、前記上部電極と電気的に接続され、かつ前記周辺領域の端部まで配設された保護電極とを有する有機ＥＬ表示装置である。

上記構成の有機ＥＬ表示装置では、周辺領域の端部まで保護電極が配設されているので、発光領域に電荷が帯電しても、上部電極および保護電極を通じた電荷の流れによって、その帯電電荷が有効領域外へ流れることになり、当該有効領域内のある特定箇所に帯電電荷が集まって溜まってしまうといったことが発生しない。

本発明によれば、有効領域内のある特定箇所に帯電電荷が集まって溜まってしまうことがないので、有機ＥＬ表示装置の製造過程において、例えばプラズマ処理を利用したＣＶＤ成膜のような帯電を伴う成膜処理を行う場合であっても、その成膜処理の際に生じる帯電電荷が原因となって有効領域内のある特定箇所に白濁が生じてしまうのを抑制することができる。また、有効領域外への電荷の流れによって、有機ＥＬ表示装置を構成する電気回路に電気的なダメージが及ぶことも回避し得る。したがって、白濁が生じることがなく、また電気的ダメージも回避し得る有機ＥＬ表示装置を製造することが可能となり、その製造品質や製造歩留まり等の向上が図れるようになる。

以下、図面に基づき本発明に係る有機ＥＬ表示装置、電子機器、有機ＥＬ表示装置用の基板および有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。

〔第一の実施の形態〕
先ず、有機ＥＬ表示装置の概略構成について説明する。
図１は、有機ＥＬ表示装置における表示領域の概略構成の一例を示す要部断面図である。図例では、有機ＥＬ素子を発光素子として配列形成したアクティブマトリックス型の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示している。

図例の有機ＥＬ表示装置１は、基板３上の各画素にＴＦＴ４を備えている。ＴＦＴ４が形成された基板３上には、ＴＦＴ４のソース・ドレインに接続された配線５が形成され、この配線５を覆う状態で平坦化絶縁膜７が設けられている。なお、ＴＦＴ４は、図示したボトムゲート型に限定されることはなく、トップゲート型であっても良く、そのゲート電極は走査回路に接続されていることとする。

そして、この平坦化絶縁膜７上の各画素開口Ａ部分に、下部電極９、有機層１１、および上部電極１３を積層してなる有機ＥＬ素子１５が設けられた構成となっている。また特に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１においては、有機ＥＬ素子１５が設けられた画素開口Ａ間に、下部電極９と同一層で構成された補助配線９ａが設けられた構成となっている。なお、画素開口Ａは、下部電極９を覆う絶縁膜１７に形成された開口部であることとする。

ここで、有機ＥＬ素子１５を構成する下部電極９は、平坦化絶縁膜７に形成された接続孔７ａを介して配線５に接続される状態であると共に、画素開口Ａよりも大きめにパターン形成されている。

そして、下部電極９と同一層で構成された補助配線９ａは、例えば基板３上にマトリクス状に配置された画素開口Ａ間に編み目状に連続して配置されると共に、下部電極９に対して絶縁性を保ってパターン形成されていることとする。

これらの下部電極９の周縁および補助配線９ａは、下部電極９の中央部を露出させる絶縁膜１７で覆われており、下部電極９の中央を露出させる絶縁膜１７の開口部分が画素開口Ａとなる。また、この絶縁膜１７には、画素開口Ａと共に、補助配線９ａに達する接続孔１７ａが設けられている。この接続孔１７ａは、必要に応じた位置に設けられ、画素開口Ａ毎に対応して設けられる必要はない。

また、有機層１１は、絶縁膜１７によって規定された画素開口Ａ内に露出する下部電極９上を覆うように、画素開口Ａ毎にパターン形成されている。

また、上部電極１３は、有機層１１上を完全に覆うと共に、絶縁膜１７に設けられた接続孔１７ａを介して補助配線９ａに接続される状態で設けられている。この上部電極１３は、基板３の上方にベタ膜として設けられても良いし、複数の画素で共有される状態で、複数部分毎にパターン形成されても良い。

ところで、この有機ＥＬ表示装置１は、基板３上の画素毎にＴＦＴ４が形成されていることから、基板３と反対側の上部電極１３側から発光光を取り出す上面発光型とすることが、有機ＥＬ素子の開口率を確保する上で有利である。この場合、基板３は透明材料からなるものに限定されることはない。

また、有機ＥＬ表示装置１が上面発光型である場合、下部電極９には、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銀（Ａｇ）を主成分とする銀合金、クロム（Ｃｒ）等の光反射性の良好な金属材料を用いることで、上部電極１３側に発光光を反射させることが好ましい。特に、銀（Ａｇ）または銀合金を用いることにより、より多くの発光光を反射させることができるため、好ましい。

また、この場合、下部電極９の表面を平坦化することを目的として、表面平坦性に優れた光透過性の導電性酸化材料層を、上述した金属材料層上に設けた２層構造としても良い。この導電性酸化材料層は、特に銀（Ａｇ）などの反射性の良好な金属材料層の酸化を防止するためのバリア層ともなる。

さらに、金属材料層の下部には、下地となる平坦化絶縁膜７との密着層として導電性酸化材料層を設け、金属材料層を導電性酸化材料層で狭持してなる３層構造としても良い。

なお、この下部電極９は、陽極または陰極として用いられ、どちらとして用いられるかによって適切な仕事関数を備えた材料が選択して用いられることとする。例えば、この下部電極９が陽極として用いられる場合には、有機層１１に接する最上層には、仕事関数が大きい材料をホール注入層として用いることとする。このため、上述した２層構造または３層構造で下部電極９を構成する場合、仕事関数が大きく光透過性の良好なＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の酸化インジウムが、最上層の導電性酸化材料層として用いられる。また、金属材料層と平坦化絶縁膜７との密着層として設けられる導電性酸化材料層としても、ＩＴＯやＩＺＯが用いられる。

以上から、陽極として用いられる下部電極９および補助配線９ａの構成として、ＩＴＯからなる導電性酸化材料層の間に銀（Ａｇ）からなる金属材料層を狭持してなる３層構造が例示される。

また、有機層１１は、少なくとも発光層を備えた積層構造からなり、例えば陽極側から順に、正孔注入層、発光層、電子輸送層、および電子注入層等を順に積層してなる。これらの層は適宜選択して積層されることとする。

さらに、この有機ＥＬ表示装置１が上面発光型である場合、上部電極１３は、光透過性を有する材料を用いて構成され、良好な光取り出し効率を得るため、十分に薄い膜厚で構成されることが好ましい。また、下部電極９が陽極である場合には、上部電極１３は陰極として用いられる。

以上に対して、この有機ＥＬ表示装置１が基板３側から発光光を取り出す透過型である場合、基板３および下部電極９は、光透過性を有する材料で構成されることになる。一方、上部電極１３は光反射性の良好な材料で構成されることになる。

以上説明したように構成された有機ＥＬ表示装置１は、上部電極１３に接続された補助配線９ａを、特別な層で構成することなく下部電極９と同一層からなるものとした。これにより、有機ＥＬ表示装置１の層構造を複雑化させることなく、補助配線９ａの接続によって上部電極１３を電気的に低抵抗化することができる。このため、例えば、この有機ＥＬ表示装置１が上部電極１３側から光を取り出す上面発光型であることで、上部電極１３に光透過性が要求され、これにより上部電極１３が薄膜化した場合であっても、層構造を複雑化させることなく上部電極１３の低抵抗化を図り、その電圧降下を防止することが可能になる。この結果、表示装置としての表示特性を良好に保つことが可能になる。

次に、上述した構成の有機ＥＬ表示装置の製造方法の一例、および、その有機ＥＬ表示装置のさらに詳しい構成の具体例について説明する。
図２および図３は、有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す説明図である。

上述した構成の有機ＥＬ表示装置の製造にあたっては、先ず、図２（１）に示すように、例えばガラス基板からなる基板３上にＴＦＴ４およびこのソース・ドレインに接続された配線５を形成する。

その後、図２（２）に示すように、ＴＦＴ４および配線５の形成により、基板３の表面側に生じた凹凸を埋め込むように、基板３上に平坦化絶縁膜７を形成する。この場合、例えば、基板３上にポジ型感光性ポリイミドをスピンコート法により塗布し、露光装置にて配線５の上部のみに露光光を照射するパターン露光を行い、次いでパドル式現像装置にて現像を行う。次に、ポリイミドをイミド化（環化）させるため本焼成をクリーンベーク炉にて行う。これにより、配線５に達する接続孔７ａを有する平坦化絶縁膜７を形成する。この平坦化絶縁膜７は、例えば配線５を形成した状態の凹凸が１．０μｍ程度で有る場合、２．０μｍ程度の膜厚で形成される。

次に、図２（３）に示すように、平坦化絶縁膜７上に、下部電極９、および補助配線９ａを形成する。ここでは、例えば陽極となる下部電極９を形成する。この場合、先ず、平坦化絶縁膜７上に、密着層となる導電性酸化材料（例えばＩＴＯ）を、ＤＣスパッタリング法により２０ｎｍ程度の膜厚で成膜する。次に、金属材料（例えばＡｇ）を、ＤＣスパッタリング法により１００ｎｍ程度の膜厚で成膜する。その後、この金属材料層上にバリア層、ホール注入層および平坦化層となる導電性酸化材料（例えばＩＴＯ）を、ＤＣスパッタリング法により１０ｎｍ程度の膜厚で成膜する。

なお、密着層として形成される導電性酸化材料層は、密着可能な膜厚で有れば良く、ＩＴＯであれば５ｎｍ〜１００ｎｍの膜厚で形成されることとする。さらに、金属材料層は、発光光を透過させずかつ加工が可能であれば良く、Ａｇであれば５０ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚で形成されることとする。さらに、バリア層、ホール注入層および平坦化層となる導電性酸化材料層は、加工限界である３ｎｍ〜５０ｎｍの膜厚で形成されることとする。

次いで、通常のリソグラフィ技術によって形成したレジストパターンをマスクに用いたエッチングにより、これらの金属材料層および導電性酸化材料層をパターニングする。これにより、接続孔７ａを介して配線５に接続された下部電極９を、各画素部分に対応させてマトリクス状に配列形成し、またこれらの下部電極９間に補助配線９ａを形成する。

なお、２層構造の下部電極９および補助配線９ａを形成する場合には、平坦化絶縁膜７上に、ＤＣスパッタリング法により金属材料層（例えばＡｇ）１５０ｎｍ程度の膜厚で成膜し、さらにＩＴＯ層を１０ｎｍ程度の膜厚で成膜した後、これらの層をパターニングする。

その後、図３（４）に示すように、画素開口Ａと接続孔１７ａとを有する絶縁膜１７を形成する。ここでは先ず、例えばＣＶＤ法によって、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）膜を１．０μｍ程度の膜厚で成膜する。その後、通常のリソグラフィ技術を用いて形成したレジストパターンをマスクにしたエッチングにより、二酸化珪素膜をパターニングする。この際、エッチング側壁がテーパ形状となるような条件でエッチングを行うこととする。これにより、下部電極９の中央部を露出させる画素開口Ａと、補助配線９ａに達する接続孔１７ａとを有する、二酸化珪素膜からなる絶縁膜１７を得る。なお、この絶縁膜１７は、二酸化珪素膜からなるものに限定されることはない。

次に、図３（５）に示すように、画素開口Ａの底部に露出している下部電極９を覆う形状の有機層１１をパターン形成する。ここでは、絶縁膜１７上に蒸着マスク２９を対向配置した状態で、低分子の有機材料を用いた蒸着成膜を行うこととする。この蒸着マスク２９は、有機層１１の形成部に対応させた開口部２９ａを備えている。また、画素開口Ａ内の下部電極９を確実に覆う状態で有機層１１が形成されるように、蒸着マスク２９側から平面視的に見た場合に、下部電極９の露出部分の全体を露出させるように、開口部２９ａが画素開口Ａ周囲の絶縁膜１７の側壁に重なるように設計されていることとする。

そして、この蒸着マスク２９を用いた蒸着成膜により、例えば下部電極９側から順に、正孔注入層として４，４｀，４”−トリス（３-メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、正孔輸送層としてビス（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）、発光層として８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を積層してなる有機層１１を形成する。

この際、有機層１１を構成する上記の各材料は、それぞれ０．２ｇを抵抗加熱用のボートに充填し、真空蒸着装置の所定の電極に取り付ける。そして、蒸着室内を０．１×１０^-4Ｐａ程度にまで減圧した後、各ボートに順次電圧を印加することで、複数の有機材料を順次蒸着成膜させる。各材料の膜厚は、正孔注入層としてＭＴＤＡＴＡを３０ｎｍ、正孔輸送としてα−ＮＰＤを２０ｎｍ、発光層としてＡｌｑ３を３０ｎｍ程度とする。

なお、上述した蒸着成膜の際には、蒸着マスク２９を絶縁膜１７上に載置することで、蒸着マスク２９と基板３とが所定の間隔に保たれる様にしても良い。

以上の後、図３（６）に示すように、有機層１１および絶縁膜１７上を覆うと共に、絶縁膜１７の接続孔１７ａを介して補助配線９ａに接続された上部電極１３を形成する。ここでは、陰極となるＭｇ−Ａｇを共蒸着により基板３上の全面に形成する。

この際、Ｍｇ０．１ｇとＡｇ０．４ｇとをそれぞれボートに充填して、真空蒸着装置の所定の電極に取り付ける。そして、蒸着室内を０．１×１０^-4Ｐａ程度にまで減圧した後、各ボートに電圧を印加することで、ＭｇとＡｇとを基板３の上方に共蒸着させる。また、一例として、ＭｇとＡｇとの成膜速度の比は９：１程度とし、１０ｎｍ程度の膜厚で形成する。

なお、以上の有機層１１の形成と上部電極１３の形成とは、共に蒸着成膜にて行われるため、同一の蒸着室内において連続して行うこととする。ただし、有機層１１の蒸着成膜が終了した後、上部電極１３の蒸着成膜を行う際には、基板３上から蒸着マスク２９を取り除くこととする。

以上により、図１を用いて説明した構成の有機ＥＬ表示装置１が得られる。

以上説明した製造方法によれば、図２（３）を用いて説明したように、下部電極９の形成と同一工程で補助配線９ａが形成される。また図３（４）を用いて説明したように、絶縁膜１７に対する画素開口Ａの形成と同一工程で補助配線９ａに達する接続孔１７ａが形成される。そして、図３（６）および図１を用いて説明したように、有機層１１を覆うと共に接続孔１７ａを介して補助配線９ａに接続されるように上部電極１３が形成される。したがって、工程を追加することなく、上部電極１３に補助配線９ａを接続させてなる、すなわち図１を用いて説明した有機ＥＬ表示装置１を得ることが可能になる。

これにより、上部電極１３に補助配線９ａを接続させてなる有機ＥＬ表示装置の製造コストを抑えることが可能になると共に、製造工程の削減による歩留まりの向上を達成することが可能になる。

図４は、以上のような手順を経て得られる有機ＥＬ表示装置１の概略構成例を示す斜視図である。
図例のように、有機ＥＬ表示装置１は、基板３上の平面領域が、発光領域２１とその周辺領域２２とから構成されている。
発光領域２１は、下部電極９、有機層１１、および上部電極１３を積層してなる有機ＥＬ素子１５が、マトリックス状に配される領域である。すなわち、発光領域２１は複数の画素領域から構成されており、各画素領域のそれぞれに有機ＥＬ素子１５が形成されることになる。
周辺領域２２は、各画素領域の有機ＥＬ素子１５を駆動するための周辺回路２２aと、電源や信号等を入力するための電極端子２２ｂとが形成される領域である。電極端子２２ｂは、金属層（配線５）が露出した状態となるように形成される。

このような有機ＥＬ表示装置１は、いわゆるスクライブ処理を経て完成される。すなわち、周辺領域２２よりもさらにその外周側に位置する領域（以下「外周領域」という）２３を含む大きさの基板３上に各層の成膜を行い、各層の成膜が全て完了した後は、外周領域２３をスクライブ処理によって切断除去し、発光領域２１と周辺領域２２とからなる有効領域２４のみを残すことで、有機ＥＬ表示装置１が完成されることになる。

ところで、以上のような手順の有機ＥＬ表示装置の製造過程では、下部電極９、有機層１１および上部電極１３の積層構造からなる有機ＥＬ素子を形成する工程の後、有効領域２４以外の外周領域２３をスクライブ処理によって除去して当該有効領域２４のみを残す工程の前に、有機ＥＬ素子を含む基板全体を覆う窒化ケイ素（ＳｉＮ）膜または二酸化珪素（ＳｉＯ₂）膜を、当該基板全体を保護するための保護膜として、帯電を伴うＣＶＤ成膜処理によって形成することがある。ただし、このような保護膜を形成する工程を含む場合には、そのＣＶＤ成膜工程で利用するプラズマ処理の際に生じる帯電電荷が原因となって、発光領域の外周近傍に白濁して見える部分が生じてしまうおそれがある。

このことから、本実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法では、以下に述べるような特徴的な手順を経るものとする。

図５は、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す説明図である。
図例のように、有機ＥＬ表示装置の製造にあたっては、基板３上に、配線５となる金属層（例えばＴｉＡｌ系合金）をパターン成膜し、その上に平坦化絶縁膜７を成膜し、さらに補助配線９ａを形成し、その上面側に絶縁膜１７を形成する。そして、これらの上面側を全体的に覆うように、基板全体を保護する保護膜１０を、ＣＶＤ法によって成膜する。

ただし、既に説明したように、ＣＶＤ法によって成膜される保護膜１０には、プラズマ処理によって電荷が帯電することが考えられる。このような電荷の帯電は、ＣＶＤ膜の表面に膜荒れが発生して、有効領域２４が白濁してしまう要因となり得るため、抑制すべきである。

そこで、本実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法では、ＣＶＤ法による保護膜１０の成膜処理に先立ち、配線５となる金属層の成膜時に当該金属層を有効領域２４内のみならず外周領域２３にも形成しておくとともに、周辺領域２２の金属層と外周領域２３に形成される金属層（以下、この金属層を「外周電極」という）とを導通させる保護電極２５を形成しておくようにする。具体的には、有効領域２４と外周領域２３との境界部分（図中のカットライン参照）は、通常、後に行うスクライブ処理の容易化を考慮して、金属層が断絶するようにパターン成膜されるが、その境界部分を跨いで繋がる部分が存在するように当該金属層をパターン成膜することで、保護電極２５を形成することが考えられる。

保護電極２５は、一つの有効領域２４あたりに少なくとも一つが形成されていればよく、その形成箇所数や形成位置等については特に限定されるものではない。
図６は、保護電極２５の形成位置の具体例を示す説明図である。
発光領域２１が矩形状の場合、その発光領域２１における白濁は、矩形状の各頂部近傍に発生し易い。これに対応して、保護電極２５は、図６（Ａ）に示すように、発光領域２１の各頂部のそれぞれに対応して、当該各頂部の近傍に形成することが考えられる。
また、一つの基板３上に複数の有機ＥＬ表示装置１を形成する、いわゆる多面取りを行う場合であれば、図６（Ｂ）に示すように、周辺領域２２に面する箇所にのみ（図例では有効領域２４ａの右側部分２箇所と有効領域２４ｂの左側部分２箇所）、保護電極２５を形成することが考えられる。
さらに、多面取りを行う場合には、図６（Ｃ）に示すように、基板内の有効領域２４同士の間にも必要に応じて外周領域２３を設け、その外周領域２３に接続するように保護電極２５を形成することも考えられる。

このような保護電極２５は、周辺領域２２の金属層と外周電極とを導通させるものである。そして、周辺領域２２の金属層は補助配線９ａと電気的に接続しているとともに、その補助配線９ａは各画素領域における有機ＥＬ素子１５の下部電極９または上部電極１３との電気的接続が確保されている。つまり、周辺領域２２の金属層および補助配線９ａは、各画素領域との電気的接続を確保するための共通電極として機能する。

したがって、保護電極２５は、各画素領域との電気的接続を確保するための共通電極を、外周電極とを導通させることになり、これにより当該共通電極から当該外周電極への電荷の流れを生じさせることになる。

以上のような特徴的な手順を経る製造方法および当該手順を経て得られる有機ＥＬ表示装置１では、帯電を伴うＣＶＤ成膜処理に先立って保護電極２５を形成しておくので、そのＣＶＤ成膜処理の際にＣＶＤ膜（保護膜１０）に電荷が帯電しても、保護電極２５が生じさせる電荷の流れによって、その帯電電荷が周辺領域２２の電極端子から外周電極へ流れることになる。つまり、有効領域２４内のある特定箇所に帯電電荷が集まって溜まってしまうといったことが発生しない。

そのため、上述した特徴的な手順を経れば、有効領域２４内のある特定箇所に帯電電荷が集まって溜まってしまうことがないので、有機ＥＬ表示装置１の製造過程において、例えばプラズマ処理を利用したＣＶＤ成膜のような帯電を伴う成膜処理を行う場合であっても、その成膜処理の際に生じる帯電電荷が原因となって有効領域２４内のある特定箇所に白濁が生じてしまうのを抑制することができる。すなわち、白濁が生じることのない有機ＥＬ表示装置１を製造することが可能となり、その製造品質や製造歩留まり等の向上が図れるようになる。さらには、保護電極２５が生じさせる電荷の流れによって、有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴ４等の電気回路に電気的なダメージが及ぶことも回避し得る。

〔第二の実施の形態〕
図７は、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程の他の例を示す説明図である。
図例の有機ＥＬ表示装置の製造にあたっては、基板３上に、配線５となる金属層（例えばＴｉＡｌ系合金）をパターン成膜し、その上に平坦化絶縁膜７を成膜し、さらに補助電極９を形成し、その上面側に絶縁膜１７を介して上部電極１３を形成する。この上部電極１３は、例えばマグネシウム銀（ＭｇＡｇ）のベタ膜によって形成することが考えられる。そして、これらの上面側を全体的に覆うように、基板全体を保護する保護膜１０を、ＣＶＤ法によって成膜する。

ただし、ＣＶＤ法によって成膜される保護膜１０には、プラズマ処理によって電荷が帯電することが考えられる。このような電荷の帯電は、ＣＶＤ膜の表面に膜荒れが発生して、有効領域２４が白濁してしまう要因となり得るため、抑制すべきである。
そこで、本実施形態においても、上述した第一の実施の形態の場合と同様に、ＣＶＤ法による保護膜１０の成膜処理に先立ち、配線５となる金属層の成膜時に当該金属層を有効領域２４内のみならず外周領域２３にも形成しておくとともに、周辺領域２２の金属層と外周電極とを導通させる保護電極２５を形成しておくようにする。

このような保護電極２５は、周辺領域２２の金属層と外周電極とを導通させるものである。そして、周辺領域２２の金属層は補助配線９ａと電気的に接続しているとともに、その補助配線９ａはベタ膜状の上部電極１３との電気的接続が確保されている。つまり、周辺領域２２の金属層、補助配線９ａおよび上部電極１３は、各画素領域との電気的接続を確保するための共通電極として機能する。

したがって、保護電極２５は、各画素領域との電気的接続を確保するための共通電極を、外周電極とを導通させることになり、これにより当該共通電極から当該外周電極への電荷の流れを生じさせることになる。

つまり、本実施形態においても、上述した第一の実施の形態の場合と同様に、帯電を伴うＣＶＤ成膜処理に先立って保護電極２５を形成しておくので、そのＣＶＤ成膜処理の際にＣＶＤ膜（保護膜１０）に電荷が帯電しても、保護電極２５が生じさせる電荷の流れによって、その帯電電荷が周辺領域２２の電極端子から外周電極へ流れることになる。つまり、有効領域２４内のある特定箇所に帯電電荷が集まって溜まってしまうといったことが発生しない。そのため、有機ＥＬ表示装置１の製造過程において、例えばプラズマ処理を利用したＣＶＤ成膜のような帯電を伴う成膜処理を行う場合であっても、その成膜処理の際に生じる帯電電荷が原因となって有効領域２４内のある特定箇所に白濁が生じてしまうのを抑制することができる。すなわち、白濁が生じることのない有機ＥＬ表示装置１を製造することが可能となり、その製造品質や製造歩留まり等の向上が図れるようになる。さらには、保護電極２５が生じさせる電荷の流れによって、有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴ４等の電気回路に電気的なダメージが及ぶことも回避し得る。

特に、本実施形態では、ベタ膜状の上部電極１３が共通電極の一部として機能する。
図８は、本実施形態における有機ＥＬ表示装置１の概略構成例を示す斜視図である。
このような有機ＥＬ表示装置１によれば、上部電極１３がベタ膜状であることから、各画素領域の全域を覆うことになり、それよりも下方に形成されている電気回路（ＴＦＴ回路、画素回路、周辺回路等）を、当該上部電極１３が電気的にシールドすることになる。したがって、上部電極１３が共通電極の一部として機能させることで、ＣＶＤ成膜処理の際、電気回路に電気的なダメージが及ぶことを確実に防止して当該電気回路を保護し得るようになり、またＣＶＤ膜に帯電した電荷を外周電極に確実に逃がすことも可能になる。つまり、このような構成は、ＣＶＤ膜白濁対策と、ＴＦＴ４等の電気回路の保護の観点とから、最も効果的なものであると考えられる。

〔第三の実施の形態〕
図９は、有機ＥＬ表示装置における表示領域の概略構成の他の例を示す要部断面図である。

図例の有機ＥＬ表示装置では、基板３上に、陰極補助配線３１、層間絶縁膜３２、ソースメタル層３３、平坦化膜３４、ＩＴＯ層３５およびバンク層３６が順次積層されてなる多層積層構造３０が形成されている。この多層積層構造３０は、発光領域２１上に形成されているものである。多層積層構造３０の上層には、陰極３７が成膜されている。層間絶縁膜３２はデータ線Ｉdatおよび走査線Ｖselを陰極補助配線３１から電気的に分離するための絶縁膜であり、層間絶縁膜３２上にはデータ線Ｉdatおよび走査線Ｖselと同一工程でパターニングされたソースメタル層３３が島状に形成されている。ソースメタル層３３は、層間絶縁膜３２内に開口するコンタクトホールｈ５を通じて陰極補助配線３１と導通している。層間絶縁膜３２上には平坦化処理された絶縁性の平坦化膜３４が積層されており、その上層には島状にパターニングされたＩＴＯ層３５が形成されている。ＩＴＯ層３５とソースメタル層３３は、平坦化膜３４に開口するコンタクトホールｈ３を通じて導通している。コンタクトホールｈ３は陰極補助配線３１の延設方向に沿って複数開口しており、ＩＴＯ層３５とソースメタル層３３との接続点を多数設けることで電気抵抗値を低減している。

このような構成の有機ＥＬ表示装置においても、基板３上への各層の成膜後に、基板全体を保護する保護膜（ただし不図示）をＣＶＤ法によって成膜すると、その成膜処理によって形成された保護膜には、成膜時に利用するプラズマ処理によって、電荷が帯電することが考えられる。そこで、本実施形態においても、上述した第一または第二び実施の形態の場合と同様に、ＣＶＤ法による保護膜の成膜処理に先立ち、陰極補助配線３１となる金属層の成膜時に当該金属層を有効領域２４内のみならず外周領域２３にも形成しておくとともに、周辺領域２２の金属層と外周領域２３に形成される金属層（外周電極）とを導通させて電荷の流れを生じさせる保護電極２５を形成しておくようにする。

なお、本実施形態では、有効領域２４における金属層が基板３上にいわゆるベタで一様に成膜され、これにより陰極補助配線３１を構成していることから、その陰極補助配線３１を通じて、各画素領域における有機ＥＬ素子１５の下部電極９または上部電極１３との電気的接続が確保される。つまり、周辺領域２２に形成される金属およびこれに導通する陰極補助配線３１が、各画素領域との電気的接続を確保するための共通電極として機能することになる。

以上のような本実施形態においても、上述した第一または第二の実施の形態の場合と同様に、ＣＶＤ成膜処理の際にＣＶＤ膜に電荷が帯電しても、保護電極２５が生じさせる電荷の流れによって、有効領域２４内のある特定箇所に帯電電荷が集まって溜まってしまうといったことが発生しない。したがって、有機ＥＬ表示装置１の製造過程において、例えばプラズマ処理を利用したＣＶＤ成膜のような帯電を伴う成膜処理を行う場合であっても、その成膜処理の際に生じる帯電電荷が原因となって有効領域２４内のある特定箇所に白濁が生じてしまうのを抑制することができる。また、保護電極２５が生じさせる電荷の流れによって、有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴ４等の電気回路に電気的なダメージが及ぶことも回避し得る。つまり、有機ＥＬ表示装置１の製造品質や製造歩留まり等の向上が図れるようになる。

〔第四の実施の形態〕
図１０は、有機ＥＬ表示装置の有効領域２４内における配線（主に画素回路へ接続される配線）の具体例を模式的に示す回路図である。図例のように、発光領域２１の各画素領域に対応して配された画素回路に接続する配線（信号線や電源供給線等）は、その略全てが、周辺領域２２を除く有効領域２４の全体に及ぶように網羅されている。したがって、これらのいずれかを、各画素領域との電気的接続を確保するための共通電極として用いることが可能である。

図１１は、上部電極配線を共通電極として用いる場合の接続例を模式的に示す回路図である。ここで、上部電極配線とは、上述した第２の実施の形態で説明したように、周辺領域２２の金属層、補助配線９ａおよび上部電極１３によって、各画素領域との電気的接続を確保するためのものである。なお、図例では、回路接続状態のみを示しているので、上部電極配線が画素領域にのみ分布しているような図となっているが、実際の上部電極配線は有効領域２４の全体を覆うように分布しているものとする。
かかる回路構成においては、上部電極配線と接続する電極端子Ｖcatと、外周電極との間に、これらを電気的に接続する保護電極２５を配して、電極端子Ｖcatから外周電極への電荷の流れを生じさせるようにすることが考えられる。
このような回路構成（電気的な接続態様）を実現すれば、上部電極１３が発光領域２１の全域を電気的にシールドし、しかも保護電極２５を通じて電荷のチャージが外周電極に逃がすことができるので、ＣＶＤ膜白濁対策と、ＴＦＴ４等の電気回路の保護の観点とから、最も効果的なものであるといえる。

図１２は、上部電極配線を共通電極として用いる場合の変形例を模式的に示す回路図である。図例は、上部電極配線と外周電極との間の接続を、上部電極配線と接続する電極端子Ｖcat以外の箇所にて行った場合の接続例を示している。すなわち、保護電極２５は、共通電極と外周電極との間を接続するものであれば、どの箇所に配設されていてもよく、図例のように電極端子Ｖcat以外の箇所に配設されていてもよい。

図１３は、電源供給線を共通電極として用いる場合の接続例を模式的に示す回路図である。図例では、電源供給線に接続する電極端子Ｖsubと外周電極との間に、保護電極２５を配設した場合の例を示している。このように、電源供給線を利用して場合であっても、各画素領域に対応して配された画素回路との導通を確保し得るようになるので、保護電極２５を通じて電荷のチャージを外周電極に逃がすことが可能となる。

図１４は、信号線を共通電極として用いる場合の接続例を模式的に示す回路図である。信号線を共通電極として用いる場合には、一つの信号線が有効領域２４の全体に及ぶように網羅されているわけではないので、図例のように、各信号線に対応したそれぞれの電極端子Sig(1)〜Sig(2)について、保護電極２５を介して外周電極との電気的接続を確保する必要がある。このように、信号線を利用して場合であっても、各信号線に対応して保護電極２５を配設すれば、各画素回路との導通を確保し得るようになるので、保護電極２５を通じて電荷のチャージを外周電極に逃がすことが可能となる。

〔第五の実施の形態〕
以上に説明した各実施形態により得られる有機ＥＬ表示装置１は、図１５〜図１９に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置として用いられる。以下に、有機ＥＬ表示装置が用いられる電子機器の具体例を説明する。
なお、有機ＥＬ表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部に貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。この透明な対向部には、カラーフィルタ、保護膜等、更には、上記した遮光膜が設けられてもよい。また、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）等が設けられていてもよい。

図１５は、電子機器の一具体例であるテレビを示す斜視図である。図例のテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

図１６は、電子機器の一具体例であるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。図例のデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

図１７は、電子機器の一具体例であるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。図例のノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

図１８は、電子機器の一具体例であるビデオカメラを示す斜視図である。図例のビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

図１９は、電子機器の一具体例である携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

なお、上述した第一〜第五の実施の形態では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、各実施形態で例に挙げた各構成要素の材料、膜厚、その成膜方法および成膜条件等は、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更することが可能である。

有機ＥＬ表示装置における表示領域の概略構成の一例を示す要部断面図である。 有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す説明図（その１）である。 有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す説明図（その２）である。 有機ＥＬ表示装置の概略構成例を示す斜視図である。 本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す説明図である。 保護電極の形成位置の具体例を示す説明図である。 本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程の他の例を示す説明図である。 有機ＥＬ表示装置の他の概略構成例を示す斜視図である。 有機ＥＬ表示装置における表示領域の概略構成の他の例を示す要部断面図である。 有機ＥＬ表示装置の有効領域内における配線の具体例を模式的に示す回路図である。 上部電極配線を共通電極として用いる場合の接続例を模式的に示す回路図である。 上部電極配線を共通電極として用いる場合の変形例を模式的に示す回路図である。 電源供給線を共通電極として用いる場合の接続例を模式的に示す回路図である。 信号線を共通電極として用いる場合の接続例を模式的に示す回路図である。 電子機器の一具体例であるテレビを示す斜視図である。 電子機器の一具体例であるデジタルカメラを示す斜視図である。 電子機器の一具体例であるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 電子機器の一具体例であるビデオカメラを示す斜視図である。 電子機器の一具体例である携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図である。 従来における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す説明図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ表示装置、３…基板、７…平坦化絶縁膜（層間絶縁膜）、９…下部電極、９ａ…補助配線、１０…保護膜、１１…有機層、１３…上部電極、１５…有機ＥＬ素子、２１…発光領域、２２…周辺領域、２３…外周領域、２４…有効領域、２５…保護電極、３０…多層積層構造、３１…陰極補助配線、３２…層間絶縁膜、３３…ソースメタル層、３４…平坦化膜、３５…ＩＴＯ層、３６…バンク層、３７…陰極

Claims (19)

1. 下部電極、有機層、および、上部電極がこの順に形成された発光領域と、
   発光領域の周辺に設けられた周辺領域と、
   上部電極の上面を覆う保護膜と、
   上部電極と電気的に接続され、かつ周辺領域の端部に配設され、保護膜の成膜に起因する帯電電荷を周辺領域外に流出させるための保護電極、
   とを有する有機ＥＬ表示装置。
2. 上部電極は、発光領域内にある複数の画素に共通して配設されている
   請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 上部電極は、発光領域内にある複数の画素を覆うように配設されている
   請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置。
4. 上部電極は、発光領域の全域を覆うように形成されている
   請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 下部電極と同一層にて、当該下部電極に対して絶縁性を保って配設されている補助配線を有し、
   補助配線は、上部電極と電気的に接続されている
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
6. 保護電極は、矩形状の発光領域の頂部に対応して設けられている
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置を搭載した電子機器。
8. 有効領域上の発光領域に、下部電極、有機層、上部電極、および、上部電極の上面を覆う保護膜をこの順に有する有機ＥＬ表示装置用の基板において、
   有効領域外に設けられ、かつ上部電極と電気的に接続されており、保護膜の成膜に起因する帯電電荷を上部電極を介して流出させるための外周電極、
   を有する有機ＥＬ表示装置用の基板。
9. 上部電極は、発光領域内にある複数の画素に共通して配設されている
   請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置用の基板。
10. 上部電極は、発光領域内にある複数の画素を覆うように配設されている
    請求項８または請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置用の基板。
11. 上部電極は、発光領域の全域を覆うように形成されている
    請求項８または請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置用の基板。
12. 下部電極と同一層にて、当該下部電極に対して絶縁性を保って配設されている補助配線を有し、
    補助配線は、上部電極と電気的に接続されている
    請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置用の基板。
13. 上部電極と外周電極とを電気的に接続する保護電極が、矩形状の発光領域の頂部に対応して設けられている
    請求項８乃至請求項１２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置用の基板。
14. 下部電極を形成する工程と、
    有機層を形成する工程と、
    上部電極を形成する工程と、
    上部電極の上面を覆う保護膜を、帯電を伴う成膜処理によって成膜する工程、
    とを備え、
    下部電極、有機層、上部電極、および、保護膜がこの順に形成された発光領域を有する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
    保護膜を成膜する工程に先立って、上部電極と電気的に接続される外周電極を発光領域外に形成する工程、
    を有し、
    上部電極が外周電極と電気的に接続された状態で保護膜を成膜する工程を行うことにより、保護膜の成膜に起因する帯電電荷を外周電極に流出させる
    有機ＥＬ表示装置の製造方法。
15. 上部電極は、発光領域内にある複数の画素に共通して配設されている
    請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
16. 上部電極は、発光領域内にある複数の画素を覆うように配設されている
    請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
17. 下部電極を形成する工程と、
    有機層を形成する工程と、
    発光領域の全域を覆うように上部電極となる膜を形成する工程と、
    発光領域上に帯電を伴う成膜処理によって保護膜を成膜する工程、
    とを備え、
    下部電極、有機層、上部電極、および、保護膜がこの順に形成された積層構造が形成された発光領域を有する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
    保護膜を成膜する工程に先立って、上部電極と電気的に接続される外周電極を発光領域外に形成する工程、
    を有し、
    上部電極が外周電極と電気的に接続された状態で保護膜を成膜する工程を行うことにより、保護膜の成膜に起因する帯電電荷を外周電極に流出させる
    有機ＥＬ表示装置の製造方法。
18. 下部電極を形成する工程では、当該下部電極に対して絶縁性を保ち、かつ上部電極と電気的に接続される補助配線も形成する
    請求項１４乃至請求項１７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
19. 外周電極を形成する工程では、発光領域の複数の画素回路に共通して接続される共通電極も形成する
    請求項１４乃至請求項１８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。

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