JP5094477B2 - 有機発光表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、輝度バラツキを低減した有機発光表示装置及びその製造方法に関する。
自発光する有機エレクトロルミネセンス素子（以下「有機発光素子」という。）は、薄型表示装置として、また、液晶表示装置の照明用として期待されている。
一般に、有機発光素子の上部透明電極は、コモン電極として用いられる。そのため、パネル全体の電流が上部透明電極を流れて、各発光素子が発光する。そのため、上部透明電極に、高抵抗な透明導電膜を用いた場合、電源に近いパネル外周部の有機発光素子からなる画素と、パネル中心部の有機発光素子からなる画素とでは、上部透明電極の配線抵抗により、印加される電圧のバラツキが起こり、その結果として、輝度のバラツキが発生する。
下記特許文献１，２には、有機発光表示装置において、主に、上部透明電極の下部に補助配線を形成することが記載されている。また、上部透明電極の上部に補助配線を形成することも記載されている。
特開２００１−２３００８６号公報
特開２００３−２８８９９４号公報
有機発光表示装置において、上部透明電極には、補助配線の接続が必要となる。補助配線を、例えば、信号線と平行な方向にストライプ状に形成した場合、走査線と平行な方向に隣接する画素間で、輝度のバラツキが発生する。これは、信号線に平行な方向の画素の点灯状態により、電圧低下が変わるためである。そのため、補助配線は、ストライプ状ではなく、格子状に形成する必要がある。
本発明は、上部透明電極を有する有機発光素子を用いた有機発光表示装置において、上部透明電極の配線抵抗によるパネル内の輝度バラツキを低下させて、高画質表示装置を提供することにある。また、精密マスク蒸着法を用いた補助配線形成方法を、容易に行える画素構造を提供することにある。特に、同画素構造に伴う、駆動層の素子配置を提供することにある。
本発明は、基板上に有機発光素子を駆動するための駆動素子を含む駆動層と、前記駆動素子に接続された信号線と走査線を含む配線層と、前記信号線と同一方向に延在され前記有機発光素子に駆動電流を供給する第１の電流供給線とが順次積層される有機発光装置であって、
前記有機発光素子は、その発光色が少なくとも赤色、緑色、青色の何れかであり、少なくとも前記赤色、緑色、青色に発光する有機発光素子でカラー表示用の単位画素が形成され、
前記第１の電流供給線は前記カラー表示用の単位画素毎に前記走査線の延在方向に並設されており、
前記有機発光素子の有機層を挟む一対の電極のうちの上部透明電極上に形成され、かつ前記カラー表示用の単位画素毎に、前記基板上から見て前記信号線及び前記第１の電流供給線と重畳して形成され、前記信号線と平行な方向に延びる第１の補助配線と、
前記走査線と同一方向に延在され、前記第１の電流供給線と電気的に接続され、前記有機発光素子に駆動電流を供給する第２の電流供給線と、
前記上部透明電極上に形成されると共に前記第１の補助配線と電気的に接続され、前記基板上から見て前記走査線及び前記第２の電流供給線と重畳して形成され、前記走査線と平行な方向に延びる第２の補助配線と、
平面的に見て、前記走査線と前記第２の電流供給線との間の領域に形成される容量と、を備え、
前記第２の補助配線は、基板上から見て、少なくとも前記走査線及び前記第２の電流供給線並びに前記容量を覆う配線幅で形成されてなることを特徴とする。
また、本発明は、複数の有機発光素子の上部透明電極上に、信号線と平行な方向に延びる第１の補助配線と、走査線と平行な方向に延びる第２の補助配線とを設け、第１の補助配線と第２の補助配線は、１つの有機発光素子でなるサブ画素又は複数の有機発光素子からなる画素を囲むように、格子状に形成されることを特徴とする。
前記有機発光素子は、その発光色が少なくとも赤色、緑色、青色の何れかであり、少なくとも前記赤色、緑色、青色に発光する有機発光素子でカラー表示用の単位画素が形成され、
前記第１の電流供給線は前記カラー表示用の単位画素毎に前記走査線の延在方向に並設されており、
前記有機発光素子の有機層を挟む一対の電極のうちの上部透明電極上に形成され、かつ前記カラー表示用の単位画素毎に、前記基板上から見て前記信号線及び前記第１の電流供給線と重畳して形成され、前記信号線と平行な方向に延びる第１の補助配線と、
前記走査線と同一方向に延在され、前記第１の電流供給線と電気的に接続され、前記有機発光素子に駆動電流を供給する第２の電流供給線と、
前記上部透明電極上に形成されると共に前記第１の補助配線と電気的に接続され、前記基板上から見て前記走査線及び前記第２の電流供給線と重畳して形成され、前記走査線と平行な方向に延びる第２の補助配線と、
平面的に見て、前記走査線と前記第２の電流供給線との間の領域に形成される容量と、を備え、
前記第２の補助配線は、基板上から見て、少なくとも前記走査線及び前記第２の電流供給線並びに前記容量を覆う配線幅で形成されてなることを特徴とする。
また、本発明は、複数の有機発光素子の上部透明電極上に、信号線と平行な方向に延びる第１の補助配線と、走査線と平行な方向に延びる第２の補助配線とを設け、第１の補助配線と第２の補助配線は、１つの有機発光素子でなるサブ画素又は複数の有機発光素子からなる画素を囲むように、格子状に形成されることを特徴とする。
上記サブ画素を囲む第１の補助配線の下側に、信号線と第１の電流供給線を配置し、上記サブ画素を囲む第２の補助配線の下側に、走査線を配置する。また、上記第１の電流供給線の下側に、容量の上部電極を配置する。
上記画素を囲む第１の補助配線の下側に、スペースを設け、上記画素を囲む第２の補助配線の下側に、走査線を配置する。
上記画素を囲む第１の補助配線の下側に、第１の電流供給線を配置し、上記画素を囲む第２の補助配線の下側に、走査線と第２の電流供給線を配置し、第１の電流供給線と第２の電流供給線を接続する。また、第１の補助配線と第２の補助配線に、電気的接続層を形成する。さらに、走査線と第２の電流供給線との間に、容量の上部電極を配置する。
また、本発明は、第１の補助配線と第２の補助配線を形成するために、ストライプ形状の精密蒸着マスクを用いることを特徴とする。特に、精密蒸着マスクを用いて、第１の補助配線、第２の補助配線及び電気接続層を形成する。
以上、本発明に係る有機発光表示装置は、上部透明電極用の補助配線を格子状に形成するため、パネル内の輝度バラツキが低減され、高画質表示が可能となる。また、精密マスクを用いた蒸着法により形成するため、有機発光素子の性能を低下させないことが可能となる。
以下、本発明において、有機発光素子とは、下記の構造をとるものをいう。すなわち、順次、基板／下部電極／第１注入層／第１輸送層／発光層／第２輸送層／第２注入層／上部電極／保護層又は封止基板（対向基板）から構成される。
下部電極と上部電極は２通りの組合せがある。まず、下部電極が陽極、上部電極が陰極の構成である。この場合、第１注入層、第１輸送層は、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層となる。また、第２輸送層、第２注入層は、それぞれ、電子輸送層、電子注入層となる。
他の組合せは、下部電極が陰極、上部電極が陽極の構成である。この場合、第１注入層、第１輸送層は、それぞれ、電子注入層、電子輸送層となる。また、第２輸送層、第２注入層は、それぞれ、正孔輸送層、正孔注入層となる。
上記構成において、第１注入層、或いは第２注入層を有さない構造も考えられる。また、第１輸送層、或いは第２輸送層が発光層に兼ねられる構造も考えられる。
上部電極と下部電極では、一方の電極が発光光の透過性を有し、他方の電極が発光光の反射性を有する組合せが望ましい。その場合、透過性を有する電極から光を取出すため、同電極を光取出し電極と称する。一方、反射性を有する電極を反射電極と称する。
上部電極が光取出し電極となる場合、トップエミッション構造と称する。一方、下部電極が光取出し電極となる場合、ボトムエミッション構造と称する。
ここで言う基板とは、絶縁性の材料であれば広い範囲から選択することが可能である。具体的には、ガラス、アルミナ焼結体等の無機材料、ポリイミド膜、ポリエステル膜、ポリエチレン膜、ポリフェニルレンスルフィド膜、ポリパラキシレン膜等の各種絶縁性プラスチック等が使用可能である。
また、上記絶縁性の材料を表面上に形成すれば、金属材料でも問題ない。具体的には、ステンレス、アルミ、銅、上記金属が含まれた合金が挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではない。
ここで言う陽極とは、正孔の注入効率を高める仕事関数の大きな導電膜が望ましい。具体的には、金，白金、が挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではない。
また、陽極として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムゲルマニウム等の２元系、或いは酸化インジウムスズ亜鉛等の３元系であってもよい。又、酸化インジウム以外にも酸化スズ、酸化亜鉛等を主成分とした組成であってもよい。又、ＩＴＯであれば、酸化インジウムに対して５−１０ｗｔ％の酸化スズを含む組成が良く用いられる。酸化物半導体の製造法は、スパッタ法、ＥＢ蒸着法、イオン
プレーティング法等が挙げられる。
プレーティング法等が挙げられる。
ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜の仕事関数は、それぞれ、４．６ｅＶ、４．６ｅＶであるが、ＵＶオゾン照射、酸素プラズマ処理、等により、５．２ｅＶ程度まで増大させることが可能である。
ＩＴＯ膜では、スパッタ法において、基板温度を２００℃程度まで高めた条件で作製すると多結晶状態になる。多結晶状態では、結晶粒により、表面平坦性が悪いため、表面を研磨したものが望ましい。又、他の方法として、アモルファス状態で形成したものを加熱して多結晶状態にしたものが望ましい。
また、陽極は、前記正孔注入層を設けることにより、仕事関数を大きい材料を用いる必要がなくなり、通常の導電膜でよくなる。
具体的には、アルミニウム、インジウム、モリブテン、ニッケル、等の金属や、これら金属を用いた合金や、ポリシリコン、アモルファスシリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の無機材料が望ましい。
また、形成プロセスが簡便な塗布法を用いたポリアニリン，ポリチオフェン等の有機材料、導電性インクが望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
ここで言う正孔注入層とは、陽極と正孔輸送層の注入障壁を下げるため、適当なイオン化ポテンシャルを有する材料が望ましい。また、下地層の表面凹凸を埋める役割を果たすことが望ましい。具体的には、銅フタロシアニン、スターバーストアミン化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン、酸化バナジウム、酸化モリブテン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、等が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。
ここで言う正孔輸送層とは、正孔を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、正孔移動度が高い正孔輸送性材料からなることが望ましい。また、化学的に安定であることが望ましい。また、イオン化ポテンシャルが小さいことが望ましい。また、電子親和力が小さいことが望ましい。また、ガラス転移温度が高いことが望ましい。具体的には、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾール）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｏ−ＭＴＤＡＢ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＢ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｐ−ＭＴＤＡＢ）、４，４’，４’’−トリス［１−ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（１−ＴＮＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［２−ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［ビフェニル−４−イル−（３−メチルフェニル）アミノ］トリフェニルアミン（ｐ−ＰＭＴＤＡ
ＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［９，９−ジメチルフルオレン−２−イル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（ＴＦＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢ）、１，３，５−トリス｛４−［メチルフェニル（フェニル）アミノ］フェニル｝ベンゼン（ＭＴＤＡＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ｐ−ＢＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルフルオレン−２，７−ジアミン（ＰＦＦＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＦＦＤ）、（ＮＤＡ）ＰＰ、４−４’−ビス［Ｎ，Ｎ’−（３−トリル）アミノ］−３−３’−ジメチルビフェニル（ＨＭＴＰＤ）が望ましい。もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
ＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［９，９−ジメチルフルオレン−２−イル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（ＴＦＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢ）、１，３，５−トリス｛４−［メチルフェニル（フェニル）アミノ］フェニル｝ベンゼン（ＭＴＤＡＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ｐ−ＢＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルフルオレン−２，７−ジアミン（ＰＦＦＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＦＦＤ）、（ＮＤＡ）ＰＰ、４−４’−ビス［Ｎ，Ｎ’−（３−トリル）アミノ］−３−３’−ジメチルビフェニル（ＨＭＴＰＤ）が望ましい。もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
また、正孔輸送層は、上記正孔輸送性材料に酸化剤を含有して、陽極との障壁を低下させる、或いは電気伝導度を向上させることが望ましい。酸化剤の具体例としては、塩化第２鉄、塩化アンモニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のルイス酸化合物であり、トリニトロフルオレン等の電子受容性化合物である。もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
ここで言う発光層とは、注入された正孔、電子が再結合し、材料固有の波長で発光する層をさす。発光層を形成するホスト材料自体が発光する場合とホストに微量添加したドーパント材料が発光する場合がある。具体的なホスト材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体（ＤＰＶＢｉ）、骨格にベンゼン環を有するシロール誘導体（２ＰＳＰ）、トリフェニルアミン構造を両端に有するオキソジアゾール誘導体（ＥＭ２）、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体（Ｐ１）、トリフェニルアミン構造を両端に有するオリゴチオフェン誘導体（ＢＭＡ−３Ｔ）、ペリレン誘導体（ｔＢｕ−ＰＴＣ）、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
次に、具体的なドーパント材料としては、キナクリドン、クマリン６、ナイルレッド、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）、ジカルバゾール誘導体、ポルフィリン白金錯体（ＰｔＯＥＰ）、イリジウム錯体（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
ここで言う電子輸送層とは、電子を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、電子移動度が高い電子輸送性材料からなることが望ましい。具体的には、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、亜鉛ベンゾチアゾール錯体、バソキュプロイン（ＢＣＰ）が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
また、電子輸送層は、上記電子輸送性材料に還元剤を含有して、陽極との障壁を低くすること、或いは電気伝導度を向上させることが望ましい。還元剤の具体例としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類ハロゲン化物、希土類ハロゲン化物、アルカリ金属と芳香族化合物で形成される錯体である。特に、好ましいアルカリ金属はＣｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋである。もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
ここで言う電子注入層とは、陰極から電子輸送層への電子注入効率を向上させるために用いる。具体的には、弗化リチウム、弗化マグネシウム、弗化カルシウム、弗化ストロンチウム、弗化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムが望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
ここで言う陰極は、電子の注入効率を高める仕事関数の小さな導電膜が望ましい。具体的には、マグネシウム・銀合金、アルミニウム・リチウム合金、アルミニウム・カルシウム合金、アルミニウム・マグネシウム合金，金属カルシウムが挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではない。
また、前述の電子注入層を設ければ、陰極の条件として、低仕事関数の材料を用いる必要がなくなり、一般的な金属材料を用いることが可能となる。具体的には、アルミニウム、インジウム、モリブテン、ニッケル、等の金属や、これら金属を用いた合金や、ポリシリコン、アモルファスシリコンが望ましい。
ここで言う保護層とは、上部電極上に形成され、大気内Ｈ２Ｏ、Ｏ２が上部電極、或いはその下の有機層に入りこむことを防ぐことを目的とする。
具体的に、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ、Ａｌ2Ｏ3等の無機材料やポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルフォン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機材料が挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではない。
本発明に係る有機発光表示装置は、上記有機発光素子を画素に用いることが望ましい。また、本発明に係る有機発光表示装置は、色変換層を用いることが望ましい。
ここで言う有機発光表示装置とは、有機発光素子を画素に用いた表示装置をさす。有機発光表示装置には、単純マトリクス有機発光表示装置とアクティブマトリクス有機発光表示装置がある。
単純マトリクス有機発光表示装置は、複数の陽極ラインと陰極ラインが交差した位置に正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の有機層が形成されており、各画素は１フレーム期間中、選択時間のみ点灯する。選択時間は、１フレーム期間を陽極ライン数で除した時間幅となる。
アクティブマトリクス有機発光表示装置では、各画素を構成する有機ＥＬ（発光）素子に、２〜４個の薄膜トランジスタのスイッチング素子及び容量から構成される駆動素子が接続されており、１フレーム期間中の全点灯が可能となる。そのため、輝度を高くする必要がなく、有機発光素子の寿命を長くすることが可能となる。
ここで言う画素とは、表示装置の画面の縦横に多数配置されて、表示領域において文字やグラフィックを表示する最小単位のものをいう。また、サブ画素とは、カラー表示を行う表示装置において、画素をさらに分割する最小単位のものをいう。カラー画像では、緑、赤、青の３色のサブ画素で構成される構造が一般的である。また、表示領域とは、表示装置において、画像が表示される領域をいう。
ここで言う色変換層とは、画素、或いはサブ画素となる有機発光素子において発光した光を他の色の光に変換する層をさす。色変換層の構成は、有機発光素子の上に積層する構造と対向基板上に積層する構造に分けられる。
有機発光素子の上に積層する構造では、画素或いはサブ画素部分となる有機発光素子の上に、直接、或いは保護層を介して色変換層を形成する。画素或いはサブ画素の間には、隣接画素或いはサブ画素からの発光により、色変換層が発光することを防止するために、ブラックマトリクスを形成する。ブラックマトリクスと色変換層の形成順は、特に指定がない。その上に、必要に応じて、保護層を形成する。
色変換層を対向基板に形成する構造では、上述した対向基板上に、ブラックマトリクス、色変換層、保護層を形成して、有機ＥＬ基板と貼り合わせる。その際、画素或いはサブ画素上に所定の色変換層が位置するよう、調整して、貼り合せる。
色変換層には、大別して、カラーフィルタ層とカラー変換層が挙げられる。カラーフィルタ層は、入射しは光のスペクトルの一部を出射するものを指す。カラーフィルタの材料は、色素とバインダー樹脂を含有する。色素としては、赤色色素、青色色素、緑色素、等
が挙げられる。
が挙げられる。
前記赤色色素の具体例としては、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソシンドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、等が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
前記青色色素の具体例としては、銅フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、等が望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
前記緑色色素の具体例としては、クマリン系顔料等が望ましい。
前記バインダー樹脂としては、可視光領域における透過率が５０％以上の透明な材料が望ましい。具体的には、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、等が挙げられる。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
カラーフィルタの形成方法には、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法が挙げられるが、特にこれらに限定されるわけではない。
ここで言うカラー変換層は、入射した光により励起されて蛍光光を発する色変換蛍光層と出射スペクトルを補正する補正カラーフィルタ層からなる。
色変換蛍光層は、蛍光色素とバインダー樹脂を含有する。蛍光色素としては、赤色蛍光色素、緑色蛍光色素、等が挙げられる。
赤色蛍光色素の具体例としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン等のシアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３ブタジエニル］−ピリジウム−パークロレート等のピリジン系色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ等のローダミン系色素、或いはオキサジン系色素、等が挙げられる。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
緑色蛍光色素の具体例としては、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２’−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン等のクマリン色素、ベーシックイエロー等のクマリン色素系染料、ソルベントイエロー、等が挙げられる。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
本発明に係る有機発光表示装置の実施例１を図面に基づいて説明する。図１及び図２は有機発光表示装置における画素の平面図、図３（ａ）は図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図、図３（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線に沿う断面図、図４は図１及び図２のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。
図１において、図３，４に示すガラス基板１１６上には、複数の走査線１０６が一定の間隔で配置されているとともに、各走査線に対して直交する方向に、画像情報を伝送するための信号線１０９が一定の間隔で配置されている。すなわち、各走査線と各信号線は格子状に配置され、各走査線と各信号線で囲まれた領域が１画素分或いは１サブ画素分の表示領域になっている。さらに、ガラス基板１１６上には、電源に接続された複数の第１の電流供給線１１０が信号線１０９と平行になって配置されている。各走査線１０６、信号線１０９及び第１の電流供給線１１０は、配線層に属する配線として層間絶縁膜を介して、ガラス基板１１６上に形成されている。
この配線層の上部側には、カラー画像の最小単位となる画素を構成する複数の有機発光素子が配置されている。各有機発光素子は、サブピクセル（サブ画素）として、図４に示す正孔輸送層５、各色発光層６〜８、電子輸送層９を含む有機層と、この有機層を挟む下部電極２〜４と上部電極１０とを備えて構成されている。各画素に属する有機発光素子の下部電極２〜４は、駆動素子としてのトランジスタを介して、第１の電流供給線１１０に接続され、各画素に属する有機発光素子の上部電極１０は、電源に接続された補助配線に接続されている。
また、ガラス基板１１６上には、各画素の有機層を駆動するための駆動層が形成されている。この駆動層は、駆動素子としての第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２及び容量１０４を備えて構成されている。第１トランジスタ１０１のゲート電極１０７は、走査線１０６に接続され、ソース電極１１２は信号線１０９に接続され、ドレイン電極１１３は第２トランジスタのゲート電極１０７’と容量１０４の下部電極１０５に接続されている。第２トランジスタ１０２のドレイン電極１１３’は、容量１０４の上部電極１０８と第１の電流供給線１１０に接続され、ソース電極１１２’は下部電極２〜４に接続されている。
次に、上記構成による有機発光表示装置の製造方法について説明する。まず、図３において、ガラス基板１１６上に、減圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ法）を用いて、膜厚５０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を形成する。原料はＳｉ2Ｈ6であり、基板温度は４５０℃に設定されている。次に、ＸｅＣｌエキシマレーザを用いて、膜全面をレーザアニール処理する。このレーザアニール処理は２段階に分けて行い、１回目、２回目の照射エネルギーは、それぞれ１８８ｍＪ／ｃｍ２、２９０ｍＪ／ｃｍ２であった。これにより、アモルファスシリコンが結晶化され、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）となった。次に、多結晶シリコンを、ＣＦ4を用いたドライエッチングでパターン化し、図３（ａ）に示す第１トランジスタ１０１の活性層１０３、図３（ｂ）に示す第２トランジスタ１０２の活性層１０３’及び容量１０４の下部電極１０５を形成する。
次に、ゲート絶縁膜１１７として、膜厚１００ｎｍのＳｉＯ2膜を形成する。ＳｉＯ2膜はテトラエキシラン（ＴＥＯＳ）を原料として、プラズマ増強化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ法）で形成した。
次に、ゲート電極１０７、１０７’として、膜厚５０ｎｍのＴｉＷ膜をスパッタリング法により作製してパターンニングした。このとき併せて、走査線１０６と容量１０４の上部電極１０８もパターンニングした。
次に、イオン注入法により、ゲート絶縁膜１１７の上部から、パターン化された多結晶シリコン層に４×１０15イオン／ｃｍ2、エネルギー８０ｋｅＶのＰイオンを注入する。このとき、上部にゲート電極１０７、１０７’がある領域には、Ｐイオンは注入されず、活性領域１０３、１０３’となる。
次に、ガラス基板１１６を不活性Ｎ2雰囲気下で、３００℃、３時間加熱し、イオンを活性化してドーピングが有効に行われるようにする。多結晶シリコン（Ｐ−Ｓｉ）のイオン注入された領域は２ｋΩ／□の面抵抗値となる。その上に、第１層間絶縁膜１１８として、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜を成膜する。この膜厚は２００ｎｍである。
次に、活性層１０３、１０３’の両端上部のゲート絶縁膜１１７及び第１層間絶縁膜１１８に、コンタクトホール（図示省略）を形成する。さらに、図３（ａ）に示すように、第２トランジスタ１０２のゲート電極１０７’上部と容量１０４の上部電極１０８上部にある第１層間絶縁膜１１８にコンタクトホール（図示省略）を形成する。
その上に、スパッタリング法にて、膜厚５００ｎｍのＡｌ膜を形成する。ホトリソグラフィ工程により、信号線１０９、第１の電流供給線１１０を形成する。また、第１トランジスタ１０１のソース電極１１２及びドレイン電極１１３、第２トランジスタ１０２のソース電極１１２’及びドレイン電極１１３’を形成する。
また、容量１０４の下部電極１０５と第１トランジスタ１０１のドレイン電極１１３とは、ゲート電極１０７’を介して接続され、第１トランジスタ１０１のソース電極１１２と信号線１０９が接続される。また、第１トランジスタ１０１のドレイン電極１１３は、第２トランジスタ１０２のゲート電極１０７’に接続され、第２トランジスタ１０２のドレイン電極１１３’は、第１の電流供給線１１０に接続される。また、容量１０４の上部電極１０８は第１の電流供給線１１０に接続される。
次に、第２層間絶縁膜１１９として、ＳｉＮｘ膜を成膜する。この膜厚は５００ｎｍである。第２トランジスタ１０２のドレイン電極１１２’上部にコンタクトホール（図示省略）を形成し、その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎｍのＣｒ膜を形成し、ホトリソグラフィ法を用いて、画素の下部電極２を形成する。
次に、第３層間絶縁膜１５１として、アクリル保護膜を形成する。この場合、スピンコート法で１０００ｒｐｍ／３０秒の塗布条件で成膜し、ホットプレート上に、ガラス基板１１６を置き、９０℃／２分の条件でプレベークした。
この第３層間絶縁膜１５１の膜厚は２μｍで、画素の下部電極２〜４端から３μｍ内側の部分まで覆った。ドレイン電極１１２’と画素の下部電極２〜４を接続したコンタクトホール部も覆った。画素の下部電極２〜４と上部電極１０が短絡することを防止するためである。
次に、画素となる有機発光素子の構造を図４に基づいて説明する。下部電極２〜４まで形成したガラス基板１１６を、純水で超音波洗浄し、スピン乾燥させたあと、１２０℃のオーブンで３０分間乾燥させる。
次に、下部電極２上に、真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの４，４−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（以下「α−ＮＰＤ」という。）膜を形成する。α−ＮＰＤの蒸着速度を０．１５±０．０１ｎｍ／ｓｅｃとした。このα−ＮＰＤ膜は、発光エリア全面に形成され、正孔輸送層５として機能する。
次に、各サブ画素での発光層の形成に関して説明する。下部電極２は、赤色発光色のサブ画素（以下「Ｒサブ画素」という。）として機能する。正孔輸送層５上に、真空蒸着法により膜厚３０ｎｍのトリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下「Ａｌｑ３」という。）及びクマリンを共蒸着した膜を形成する。
このＡｌｑ３、クマリンの蒸着速度は、それぞれ０．２０±０．０１ｎｍ／ｓｅｃ、０．０１±０．００５ｎｍ／ｓｅｃとした。上記共蒸着膜は、Ｒ発光層６として機能する。また、Ｒ発光層６の中で、クマリンが、発光色を決定するドーパントとして機能する。Ａｌｑ３とクマリンの共蒸着膜は、サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
次に、下部電極３上に形成された、緑色発光色のサブ画素（以下「Ｇサブ画素」という。）について説明する。正孔輸送層５上に、真空蒸着法により膜厚３０ｎｍのＡｌｑ３及びキナクリドンを共蒸着した膜を形成する。
このＡｌｑ３、キナクリドンの蒸着速度は、それぞれ０．２０±０．０１ｎｍ／ｓｅｃ、０．０１±０．００５ｎｍ／ｓｅｃとした。上記共蒸着膜は、Ｇ発光層７として機能する。また、Ｇ発光層７の中で、キナクリドンが、発光色を決定するドーパントとして機能する。Ａｌｑ３とキナクリドンの共蒸着膜は、サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
次に、下部電極４上に形成された、青色発光色のサブ画素（以下「Ｂサブ画素」という。）について説明する。正孔輸送層５上に、真空蒸着法により膜厚３０ｎｍのＢＡｌｑ３、及びスチリルアミン化合物１，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニル−４−アミノフェニルビニレン］−２，５−ジメトキシベンゼン（以下「ＤＳＡ」という。）を共蒸着した膜を形成する。
このＢＡｌｑ３、ＤＳＡの蒸着速度は、それぞれ０．２０±０．０１ｎｍ／ｓｅｃ、０．０１±０．００５ｎｍ／ｓｅｃとした。上記共蒸着膜は、Ｂ発光層８として機能する。また、Ｂ発光層８の中で、ＤＳＡが、発光色を決定するドーパントとして機能する。ＢＡｌｑ３とＤＳＡの共蒸着膜は、サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
次に、各色発光層６〜８の上に、真空蒸着法により膜厚３０ｎｍのＡｌｑ３蒸着した膜を形成する。
Ａｌｑ３の蒸着速度を０．１５±０．０１ｎｍ／ｓｅｃとした。このＡｌｑ３膜は発光エリア全面に形成され、電子輸送層９として機能する。
次に、電子輸送層９の上に、電子注入層としてＭｇとＡｇの混合膜を形成する。この場合、２元同時真空蒸着法を用いて、蒸着速度を、それぞれ０．１４±０．０５ｎｍ／ｓ、０．０１±０．００５ｎｍ／ｓに設定し、膜厚１０ｎｍの膜を蒸着した。
次に、スパッタリング法により、膜厚５０ｎｍのＩｎ−Ｚｎ−Ｏ膜（以下「ＩＺＯ膜」という。）を形成する。この膜は、上部電極１０として機能し、非晶酸化物膜である。このときのターゲットには、Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０．８３であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ａｒ：Ｏ2混合ガスを雰囲気として、真空度０．２Ｐａ、スパッタリング出力を２Ｗ／ｃｍ２とした。Ｍｇ：Ａｇ／Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ積層膜の透過率は６５％であった。
次に、蒸着法により、膜厚１００ｎｍのＡｌ膜を形成する。同Ａｌ蒸着膜は、ストライプ状の精密マスクを用いて形成され、図２に示す第１の補助配線１１〜１１’’’として機能する。この補助配線１１〜１１’’’は、信号線と平行な配置となっており、Ｒサブ画素とＧサブ画素との間、Ｇサブ画素とＢサブ画素との間、Ｂサブ画素とＲサブ画素との間に位置する。
次に、蒸着法により、膜厚１００ｎｍのＡｌ膜を形成する。同Ａｌ蒸着膜は、ストライプ状の精密マスクを用いて形成され、図２に示す第２の補助配線１２、１２’として機能する。この補助配線１２、１２’は、走査線と平行な配置になっており、サブ画素の間に位置する。図２に示すように、下部電極２〜４のない領域の上に位置することが望ましい。
上記第１の補助配線１１〜１１’’’と第２の補助配線１２、１２’により、補助配線は格子状に配置される。
以上により、ガラス基板１１６上に、駆動層及び複数の有機発光素子が形成されたＴＦＴ基板１３を製造することができる。
次に、ＴＦＴ基板１３を大気に曝すことなく、乾燥窒素ガスを循環させて、高露点を保った封止室に移動させる。
次に、上記封止室にガラス基板を導入する。このガラス基板は封止基板１４となる。ガラス基板による封止基板のエッジ部分に、シールディスペンサ装置を用いて光硬化樹脂を描画した（図示省略）。
この封止基板１４とＴＦＴ基板１３を封止室内で貼り合せて圧着させた。封止基板１４外側に、発光素子全体にＵＶ光が当たらないよう遮光板を置き、封止基板１４側からＵＶ光を照射させて光硬化樹脂を硬化させた。
以上により、トップエミッション型カラー有機発光表示装置及びその製造方法を説明した。この有機発光表示装置の特徴は、上部透明電極上にサブ画素を囲む格子状補助配線を設けて、上部透明電極と電気的に接続させる。同構造により、パネルの外周部と中心部での上部透明電極の抵抗による電圧降下が抑制されて、電流値の差が３％となり、パネル内の輝度バラツキが抑制された。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例２を図面に基づいて説明する。図５及び図６は有機発光表示装置における画素の平面図、図７は図５及び図６のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。本実施例は、精密蒸着マスク法を用いて形成する上部透明電極用の補助配線の幅を広くして、配線ピッチを広くすることを特徴とする。同構成により、精密マスクでの形成が容易になる。
具体的には、ガラス基板１１６上に、第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２、容量１０４、信号線１０９、走査線１０６、第１の電流供給線１１０、第１層間絶縁膜１１８、第２層間絶縁膜１１９及び下部電極２〜４の形成法は、実施例１と同様である。
図５に示すように、Ｒサブ画素２の信号線１０９とＢサブ画素４の第１の電流供給線１１０との間にスペース２００を設ける。
次に、図７に示すように、第３層間絶縁膜１５１、正孔輸送層５、Ｒ発光層６、Ｇ発光層７、Ｂ発光層８、電子輸送層９、及び上部電極１０を形成する。これらの作製条件は実施例１と同様である。
前述したスペース２００に、信号線１０９と平行な方向に延びる第１の補助配線１１、１１’を設ける（図６、７）。その上に、走査線１０６と平行な方向に延びる第２の補助配線１２、１２’を形成する（図６）。本実施例では、実施例１と比べて補助配線の幅を広くした。また、画素間のスペース２００に補助配線を設けるため、補助配線の間隔も広くなる。このため、補助配線の形成に用いる精密シャドーマスクの開口部の幅と、開口部のピッチを広くすることが可能となり、量産性が向上する。
ＴＦＴ基板１３と封止基板１４の重ね合わせの作製方法及び作製条件は実施例１と同様である。
本実施例では、実施例１同様、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制された。また、サブ画素の配置により、信号線と平行な方向に延びた補助配線の配線幅を太くすることが可能となり、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例３を図面に基づいて説明する。図８及び図９は有機発光表示装置における画素の平面図、図１０は図８及び図９のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。本実施例は、画素内のＲサブ画素、Ｇサブ画素及びＢサブ画素の第１の電流供給線１１０を共通化する構成である。
具体的には、図８において、容量１０４の配置が走査線１０６の上側に位置する。また、Ｒサブ画素２とＧサブ画素３との間には、Ｇサブ画素用の信号線１０９のみが位置し、Ｇサブ画素３とＢサブ画素４との間には、また、第１の電流供給線１１０は、画素に対して１本の割合で配置される。図８では、第１の電流供給線１１０はＲサブ画素用の信号線１０９の左側に位置する。
第１の電流供給線１１０と、Ｒサブ画素用、Ｇサブ画素用及びＢサブ画素用の第２のトランジスタ１０２のドレイン電極１１３’を接続するために、第２の電流供給線１２０を設ける。第２の電流供給線１２０は、ゲート電極１０７，１０７’、走査線１０６及び容量１０４の上部電極１０８を形成したものと同じＴｉＷ膜を用いて形成した。また、第２の電流供給線１２０は、容量１０４の上部電極１０８に接続されている。
駆動層のその他の構造は実施例２と同様である。また、各層の作製条件も実施例２と同様である。
次に、図１０に示すように、第３層間絶縁膜１５１、正孔輸送層５、Ｒ発光層６、Ｇ発光層７、Ｂ発光層８、電子輸送層９及び上部透明電極１０を形成する。これらの作製条件は実施例２と同様である。
次に、第１の電流供給線１１０の上側に、図９に示すように、第１の補助配線１１を設ける。作製方法、作製条件は実施例１と同様である。次に、第１のトランジスタ１０１、第２のトランジスタ１０２、走査線１０６、容量１０４及び第２の電流供給線１２０の上側に、図９に示すように、第２の補助配線１２を設ける。作製方法、作製条件は実施例１と同様である。
ＴＦＴ基板１３と封止基板１４の重ね合わせの作製方法及び作製条件は実施例１と同様である。
本実施例では、実施例１同様、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制された。また、容量の配置により、信号線及び走査線と平行な方向に延びた補助配線の配線幅を太くすることが可能となり、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となった。また、第１の電流供給線を、画素を構成するＲ、Ｇ、Ｂサブ画素に対して共通化した配置により、下部電極の面積を増やすことが可能となり、高開口率化が可能となった。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例４を図面に基づいて説明する。図１１は有機発光表示装置における画素の平面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。本実施例は、上部透明電極と補助配線の間に電気的接続層１５，１６を設けたことが特徴である。
駆動層の形成方法は、実施例３と同様である。また、図１２に示すように、第３層間絶縁膜１５１、正孔輸送層５、Ｒ発光層６、Ｇ発光層７、Ｂ発光層８、電子輸送層９及び上部透明電極１０を形成する。これらの作製条件は実施例３と同様である。
次に、蒸着法により、上部透明電極１０上に、膜厚３０ｎｍのＣｒ膜を形成する。このＣｒ蒸着膜は、信号線と平行な方向に延びるストライプ状の精密マスクを用いて形成され、第１の電気接続層１５として機能する。次に、第１の電気接続層１５の上に、同じ精密マスクを用いて、第１の補助配線１１を形成する。作製条件は、実施例３と同様である。
次に、蒸着法により、第１の補助配線１１及び上部電極１０上に、膜厚３０ｎｍのＣｒ膜を形成する。このＣｒ蒸着膜は、走査線と平行な方向に延びるストライプ状の精密マスクを用いて形成され、第２の電気接続層１６として機能する。次に、第２の電気接続層１６の上に、同じ精密マスクを用いて、第２の補助配線１２を形成する。作製条件は、実施例３と同様である。
ＴＦＴ基板１３と封止基板１４の重ね合わせの作製方法及び作製条件は実施例１と同様である。
本実施例では、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制された。また、サブ画素の配置により、信号線及び走査線と平行な方向に延びた補助配線の配線幅を太くすることが可能となり、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となった。また、第１の電流供給線を、画素を構成するＲ、Ｇ、Ｂサブ画素に対して共通化した配置により、下部電極の面積を増やすことが可能となり、高開口率化が可能となった。また、上部透明電極と補助配線の間に電気接続層を設けたことにより、電気的接続の信頼性が高まった。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例５を図面に基づいて説明する。図１３は有機発光表示装置における画素の平面図、図１３のＣ−Ｃ’線に沿う断面図は、実施例４での図１２と同じである。本実施例は、格子状の補助配線を形成する一方向に延びた補助配線と上部透明電極の間に電気的接続層１５を設けたことが特徴である。
駆動層の形成方法は、実施例３と同様である。また、第３層間絶縁膜１５１、正孔輸送層５、Ｒ発光層６、Ｇ発光層７、Ｂ発光層８、電子輸送層９及び上部透明電極１０を形成する。これらの作製条件は実施例３と同様である。
次に、蒸着法により、上部透明電極１０上に、膜厚３０ｎｍのＣｒ膜を形成する。このＣｒ蒸着膜は、信号線と平行な方向に延びるストライプ状の精密マスクを用いて形成され、第１の電気接続層１５として機能する。次に、第１の電気接続層１５の上に、同じ精密マスクを用いて、第１の補助配線１１を形成する。作製条件は、実施例３と同様である。
次に、走査線に平行な第２の補助配線１２を形成する。作製条件は、実施例３と同様である。
ＴＦＴ基板１３と封止基板１４の重ね合わせの作製方法及び作製条件は実施例１と同様である。
本実施例では、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制された。また、サブ画素の配置により、信号線と平行な方向に延びた補助配線の配線幅を太くすることが可能となり、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となった。また、第１の電流供給線を、画素を構成するＲ、Ｇ、Ｂサブ画素に対して共通化した配置により、下部電極の面積を増やすことが可能となり、高開口率化が可能となった。また、上部透明電極と信号線に平行に延びる第１の補助配線の間に電気接続層を設けたことにより、電気的接続の信頼性が高まった。
なお、走査線に平行に延びる第２の電流供給線上には、電気接続層を設けなかったが、第１の補助配線と交差する領域で、電気的に接続されるので、電気接続層を減らすことが可能となり、プロセスの簡素化となる。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例６を図面に基づいて説明する。図１４は有機発光表示装置における画素の平面図である。本実施例は、画素内に形成される容量を、走査線と同層の金属層、第１の層間絶縁膜、信号線と同層の金属層を用いて形成することを特徴とする。
具体的には、これまで説明してきたように、ガラス基板１１６上に、第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２、容量１０４、信号線１０９、走査線１０６、第２の電流供給線１２０、第１の電流供給線１１０、第１層間絶縁膜１１８、第２層間絶縁膜１１９、下部電極２〜４の形成法、その上に形成する有機発光素子及び封止方法は、実施例３と同様である。
容量１０４の下部電極を、走査線１０６と同層の金属層で形成する。この下部電極と第２トランジスタのゲート電極１０７’を接続するために、信号線１０９と同層の金属層を用いた配線を用いる。なお、容量１０４の下部電極は、第２の電流供給線１２０と重ならないように形成する。
次に、容量１０４の上部電極１０８を信号線１０９と同層の金属層を用いて形成する。第１の電流供給線１１０と第２トランジスタ１０２のドレイン電極１１３’とを接続するために、第２の電流供給線１２０を用いるのは、実施例３と同様である。
本実施例では、実施例３と同様に、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制され、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。また、容量の電極に走査線及び信号線と同層の金属層を用いたため、形成が容易となる。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例７を図面に基づいて説明する。図１５は有機発光表示装置における画素の平面図である。本実施例は、画素内に形成される容量と、走査線に平行な第２の電流供給線を厚さ方向に重ねることを特長とする。
具体的には、これまで説明してきたように、ガラス基板１１６上に、第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２、容量１０４、信号線１０９、走査線１０６、第２の電流供給線１２０、第１の電流供給線１１０、第１層間絶縁膜１１８、第２層間絶縁膜１１９、下部電極２〜４の形成法、その上に形成する有機発光素子及び封止方法は、実施例３と同様である。
容量１０４の下部電極を、イオン化された多結晶シリコン層を用いて形成する方法は、実施例３と同様である。
また、容量１０４の上部電極は、第２の電流供給線１２０と共用する。容量１０４の上部電極に共用される第２の電流供給線１２０を用いて、第１の電流供給線１１０と第２トランジスタ１０２のドレイン電極１１３’とを接続する方法は、実施例３と同様である。
本実施例では、実施例３と同様に、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制され、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。また、容量の上部電極と第２の電流供給線を共用したことにより、幅の広い第２の電流供給線の形成が容易となる。
次に、他の有機発光表示装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１６は有機発光表示装置の画素の平面図である。本実施形態は、隣り合う二画素の容量を並べて配置することにより、走査線と平行な補助配線の配線幅を広くする事を特長とする。図１６に対応する第１の補助配線１１、及び第２の補助配線１２を図１７に示す。
具体的には、ガラス基板１１６上に、第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２、容量１０４、信号線１０９、走査線１０６、第１電流供給線１１０、第２の電流供給線１２０、第１層間絶縁膜１１８、第２層間絶縁膜１１９、下部電極２〜４、第３層間絶縁膜１５１を有し、その上に有機発光素子が形成される。これらの形成法は実施例３と同様である。また、上部透明電極の上に、第１の補助配線１１、１１’及び第２の補助配線１２を形成する。作製条件は実施例３と同様である。次に、実施例３と同様の方法で封止する。
図１６に示すように図面の上部・下部に二画素を並べて配置した。図面下部の画素２５０では、実施例３と同じく、下側から、下部電極２、３、４、走査線１０６、容量の順に形成されている。一方、図面上部の画素２６０では、下側から、容量、走査線１０６’、下部電極２’、３’、４’の順に形成されている。
図１７に示すように上部電極１０の上に走査線と平行な方向に形成・配置された第２の補助配線１２、１２’は、容量と走査線からなるエリアの上に形成される。隣り合う二画素の容量を並べて配置することにより、第２の補助配線の幅が広くなる事、第２の補助配線のピッチが大きくなる事により、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。
本実施形態によれば、実施例３同様、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制され、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。
次に、他の有機発光表示装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１８は有機発光表示装置の画素の平面図である。本実施形態は、隣り合う二画素の容量を近接させて配置し、走査線と平行な補助配線の配線幅を広くするとともに、第２の電流供給線を共通化する事を特長とする。
具体的には、ガラス基板１１６上に、第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２、容量１０４、信号線１０９、走査線１０６、第２の電流供給線１２０、第１電流供給線１１０、第１層間絶縁膜１１８、第２層間絶縁膜１１９、下部電極２〜４、第３層間絶縁膜１５１を有し、その上に有機発光素子、第１の補助配線及び第２の補助配線が形成される。これらの形成法、及び封止方法は、実施例８と同様である。
各画素の容量と第１の電流供給線１１０，１１０は’ 第２の電流供給線１２０で接続される。
図１８に示した様に、下側の画素２５０に用いる容量の第２の電流供給線と上側の画素２６０に用いる容量の第２の電流供給線で共通化し、第２の電流供給線１２０の幅を広くする。また、第２の電流供給線を各容量の上部電極として用いる。
図１８に示した様に、下側の画素２５０に用いる容量の第２の電流供給線と上側の画素２６０に用いる容量の第２の電流供給線で共通化し、第２の電流供給線１２０の幅を広くする。また、第２の電流供給線を各容量の上部電極として用いる。
上部電極１０の上に走査線と平行な方向に形成・配置された第２の補助配線１２、１２’は、容量と走査線からなるエリアの上に形成される。二画素の容量を近接させ配置することにより、第２の補助配線の幅を広くすることが可能となる。また、第２の補助配線のピッチは、２画素毎となるので、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。また、第２の電流供給線の幅が広いため、配線抵抗による電圧効果が低減される。
本発明では、実施例３同様、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制され、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１９は、信号線、第１の電流供給線、ソース電極、及びドレイン電極まで形成した有機発光表示装置の画素の平面図、図２０は、下部電極まで形成した有機発光表示装置の画素の平面図である。本実施形態は、第１の電流供給線と各画素の容量を同じ領域で上下に重ね合わせて配置した事を特長とする。
ガラス基板１１６上に、第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２、信号線１０９、走査線１０６、第１電流供給線１１０、第１層間絶縁膜１１８が形成されており、これらの形成法は、実施例３と同様である。
図１９に示した様に、各画素の容量１０４は第１の電流供給線１１０の下側に形成される。容量の構成は、実施例１と同様である。例えば、下部電極２の領域では、ドーピングｐ−Ｓｉ層で作製された容量下部電極は、走査線と同層のＴｉＷ配線２００に乗り換えられ、信号線と同層のＡｌ配線２０１に乗り換えられて、第２トランジスタ１０２のゲート電極１０７’にドーピングｐ−Ｓｉ層で作製された配線を介して接続する。
下部電極３の領域では、容量下部電極は、ＴｉＷ配線２０２、Ａｌ配線２０３に乗り換えて、第２トランジスタのゲート電極に接続する。下部電極４の領域でも、容量下部電極は、ＴｉＷ配線２０４、Ａｌ配線２０５に乗り換えて、第２トランジスタのゲート電極に接続する。
その上に、第２層間絶縁膜１１９、下部電極２〜４、第３層間絶縁膜１５１を形成する。作製条件は実施例１と同様である。また、その上に形成する有機発光素子、第１の補助配線、第２の補助配線、及び封止方法は、実施例３と同様である。
本発明では、実施例３同様、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制され、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。また、第１の電流供給線と容量を重ねたため、開口率が向上する。
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図２１は、本発明に係る有機発光表示装置の断面図である。本実施形態は、白色有機発光素子と封止基板上に形成されたカラーフィルターからなる有機発光表示装置であり、補助配線の上に遮光層を重ね合わせた事を特長とする。
具体的には、ガラス基板１１６上に、第１トランジスタ１０１、第２トランジスタ１０２、容量１０４、信号線１０９、走査線１０６、第２の電流供給線１２０、第１電流供給線１１０、第１層間絶縁膜１１８、第２層間絶縁膜１１９、下部電極２〜４、第３層間絶縁膜１５１を有する。下部電極２〜４の形成法、第３層間絶縁膜１５１の形成法は、実施例３と同様である。
次に、下部電極２〜４上に、正孔輸送層５を形成する。作製条件は実施例１と同様である。その上に、Ｒ発光層３００、Ｂ発光層３０１を形成する。作製条件は実施例１と同様である。上記発光層は、正孔輸送層と同じく、発光エリア前面に形成する。次に、発光層３００、３０１の上に、電子輸送層９、電子注入層、上部電極１０を形成する。作製条件は実施例１と同様である。同有機発光素子は、赤色発光色と青色発光色からなる白色発光を示す。
次に、第１の補助配線１１、及び第２の補助配線１２を形成する。作製条件は、実施例３と同様である。
次に、封止基板１４とＴＦＴ基板１３を貼り合せて圧着させた。封止基板１４には、Ｒカラーフィルター３０２、Ｇカラーフィルター３０３、Ｂカラーフィルター３０４が形成されている。また、各カラーフィルターの間には、遮光層３０５が形成されている。光硬化樹脂の硬化条件は、実施例１と同様である。
本実施例では、実施例３同様、上部透明電極上に設けた格子状補助配線により、パネル内の輝度バラツキが抑制され、精密マスクを用いた蒸着法での形成が容易となる。また、有機発光素子で発光した白色発光がカラーフィルターを通して、赤、緑、青発光となる。
２…Ｒ下部電極
３…Ｇ下部電極
４…Ｂ下部電極
５…正孔輸送層
６…Ｒ発光層
７…Ｇ発光層
８…Ｂ発光層
９…電子輸送層
１０…上部透明電極
１１…第１の補助配線
１２…第２の補助配線
１３…有機ＥＬ基板
１４…封止基板
１５…第１の電気的接続層
１６…第２の電気的接続層
１０１…第１トランジスタ
１０２…第２トランジスタ
１０３…第１トランジスタ１０１の活性層
１０３’…第２トランジスタ１０２の活性層
１０４…容量
１０５…容量の下部電極
１０６…走査線
１０７，１０７’…ゲート電極
１０８…容量の上部電極
１０９…信号線
１１０…第１の電流供給線
１１２…第１トランジスタ１０１のソース電極
１１２’…第２トランジスタ１０２のソース電極
１１３…第１トランジスタ１０１のドレイン電極
１１３’…第２トランジスタ１０２のドレイン電極
１１６…ガラス基板
１１７…ゲート絶縁膜
１１８…第１層間絶縁膜
１１９…第２層間絶縁膜
１２０…第２の電流供給線
１５１…第３層間絶縁膜
２００…スペース
２０１…Ａｌ配線
２０２…ＴｉＷ配線
２０３…Ａｌ配線
２０４…ＴｉＷ配線
２０５…Ａｌ配線
２５０,２６０…画素
３００…Ｒ発光層
３０１…Ｂ発光層
３０２…Ｒカラーフィルター
３０３…Ｇカラーフィルター
３０４…Ｂカラーフィルター
３０５…遮光層
３…Ｇ下部電極
４…Ｂ下部電極
５…正孔輸送層
６…Ｒ発光層
７…Ｇ発光層
８…Ｂ発光層
９…電子輸送層
１０…上部透明電極
１１…第１の補助配線
１２…第２の補助配線
１３…有機ＥＬ基板
１４…封止基板
１５…第１の電気的接続層
１６…第２の電気的接続層
１０１…第１トランジスタ
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１０３’…第２トランジスタ１０２の活性層
１０４…容量
１０５…容量の下部電極
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１０７，１０７’…ゲート電極
１０８…容量の上部電極
１０９…信号線
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１１２’…第２トランジスタ１０２のソース電極
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１１３’…第２トランジスタ１０２のドレイン電極
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３０１…Ｂ発光層
３０２…Ｒカラーフィルター
３０３…Ｇカラーフィルター
３０４…Ｂカラーフィルター
３０５…遮光層
Claims (15)
- 基板上に有機発光素子を駆動するための駆動素子を含む駆動層と、前記駆動素子に接続された信号線と走査線を含む配線層と、前記信号線と同一方向に延在され前記有機発光素子に駆動電流を供給する第１の電流供給線とが順次積層される有機発光装置であって、
前記有機発光素子は、その発光色が少なくとも赤色、緑色、青色の何れかであり、少なくとも前記赤色、緑色、青色に発光する有機発光素子でカラー表示用の単位画素が形成され、
前記第１の電流供給線は前記カラー表示用の単位画素毎に前記走査線の延在方向に並設されており、
前記有機発光素子の有機層を挟む一対の電極のうちの上部透明電極上に形成され、かつ前記カラー表示用の単位画素毎に、前記基板上から見て前記信号線及び前記第１の電流供給線と重畳して形成され、前記信号線と平行な方向に延びる第１の補助配線と、
前記走査線と同一方向に延在され、前記第１の電流供給線と電気的に接続され、前記有機発光素子に駆動電流を供給する第２の電流供給線と、
前記上部透明電極上に形成されると共に前記第１の補助配線と電気的に接続され、前記基板上から見て前記走査線及び前記第２の電流供給線と重畳して形成され、前記走査線と平行な方向に延びる第２の補助配線と、
平面的に見て、前記走査線と前記第２の電流供給線との間の領域に形成される容量と、を備え、
前記第２の補助配線は、基板上から見て、少なくとも前記走査線及び前記第２の電流供給線並びに前記容量を覆う配線幅で形成されてなることを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項１に記載の有機発光表示装置において、
前記第１の補助配線と前記第２の補助配線のうちの少なくとも１つの補助配線は、前記上部透明電極と電気的に接続するための電気的接続層を有することを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項２に記載の有機発光表示装置において、
前記電気的接続層の形状は、前記第１の補助配線又は前記第２の補助配線の形状と等しいことを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項２に記載の有機発光表示装置において、
前記電気的接続層は、前記上部透明電極と第１の補助配線との間、又は、前記上部透明電極と前記第２の補助配線との間に形成されていることを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項４に記載の有機発光表示装置において、
前記電気的接続層を有する補助配線が、前記上部透明電極と前記電気的接続層を有さない補助配線との間に形成されていることを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項２に記載の有機発光表示装置において、
前記有機発光素子は、当該有機発光素子の外側に青色、緑色、赤色の変換層を有することを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項６に記載の有機発光表示装置において、
前記第１の補助配線と前記第２の補助配線の上部に遮光層を有することを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項１に記載の有機発光表示装置において、
少なくとも前記赤色、緑色、青色のサブ画素からなるカラー表示用の単位画素を囲むように、前記第１の補助配線と第２の補助配線とが配置されることを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項８に記載の有機発光表示装置において、
前記第１の補助配線が配置された領域の下側に、スペースを設けることを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項８に記載の有機発光表示装置において、
前記第１の補助配線が配置された領域の下側に、前記第１の電流供給線を有することを特徴とする有機発光装置。 - 請求項１０に記載の有機発光表示装置において、
前記第１の電流供給線と前記駆動素子とが電気的に接続されていることを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項１に記載の有機発光表示装置において、
前記容量の下部電極は前記走査線と同層の金属層で形成され、前記容量の上部電極は前記信号線と同層の金属層で形成されていることを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項１に記載の有機発光表示装置において、
前記容量の上部電極を、前記第２の電流供給線と共用することを特徴とする有機発光表示装置。 - 請求項１に記載の有機発光表示装置の製造方法において、
前記第１の補助配線と前記第２の補助配線を形成するために、ストライプ形状の精密蒸着マスクを用いることを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。 - 請求項１４に記載の有機発光表示装置の製造方法において、
前記精密蒸着マスクを用いて、前記第１の補助配線とその電気接続層を形成する、又は、前記第２の補助配線とその電気接続層を形成することを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。
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