WO2004084590A1 - 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

Abstract

　基板の表面上に複数の画素領域が画定されている。基板の表面のうち、画素領域と画素領域との間の領域上に隔壁が配置されている。隔壁は、無機絶縁材料からなる下部と、下部の上に配置され、下部とはエッチング特性の異なる絶縁材料からなる上部とを含む。上部が、下部の側面から画素領域に向かって張り出している。画素領域上に下部電極が形成されている。下部電極の上に、電流注入によって発光する有機発光材料を含む有機層が形成されている。有機層の上に上部電極が配置されている。

Description

明 細 書 有機エレクト口ルミネッセンス表示装置及びその製造方法

1 . 技術分野

本発明は、 有機エレクト口ルミネッセンス （E L) 表示装置及びその製造方法 に関し、 特に複数の画素が配置され、 画素間に隔壁が設けられている有機 E L表 示装置及びその製造方法に関する。

2 . 背景技術

有機 E L素子は、 キヤリァ輸送性及び発光性を有する複数の有機化合物層が積 層され、 一対の電極に挟まれた構造を有する。 このようなダイオード構造では、 有機化合物層の厚さを均一にすることが好ましい。 膜厚が不均一になると、 有機 化合物層を厚さ方向に流れる電流が、 面内で不均一になる。 これにより、 発熱に よる有機化合物層の変質が局部的に加速され、 素子の寿命が短くなつてしまう。 有機化合物は、 有機溶媒に可溶であり、 かつ水分によって劣化するため、 有機 化合物層を形成した後に、 フォトリソグラフィによってパターン加工を行うこと が困難である。 このため、 有機化合物層を蒸着により形成する時に、 画素の形状 及び配置に対応した開口を有する金属製のシャドーマスクを用いて、 有機化合物 層を画素単位に分割している。 カラー表示を行うためには、 R G Bに対応して 3 回のシャドーマスクの位置合わせが必要になる。 シャドーマスクの位置合わせに 誤差が生じると、 画素相互の間隔がばらつき、 有機化合物の厚さが不均一になる 下記の特許文献 1に、 画素相互の間隔のばらつきを防止する発明が開示されて いる。

図 1 1に、 特許文献 1に開示された有機 E L表示装置の断面図を示す。 基板 1 0 0の表面上に、 図の横方向に延在する下部電極 1 0 1が形成されている。 さら に、 基板 1の表面上に、 図の紙面に垂直な方向に延在する複数の絶縁膜 1 0 2が 形成され、 その上に隔壁 1 0 3が形成されている。 下部電極 1 0 1のうち、 2つ の隔壁 1 0 3の間の領域が画素領域を画定する。

隔壁 1 0 3は、 感光性樹脂で形成され、 基板 1から遠ざかるに従って幅が広が つた逆テーパ状の断面を有する。 下部電極 1 0 1の画素領域の各々の上に、 有機 化合物層 1 0 4及び上部電極 1 0 5が積層されている。 なお、 隔壁 1 0 3の上に も、 有機化合物層 1 0 4及び上部電極 1 0 5の蒸着時に堆積した有機化合物層 1 0 4 a及び導電層 1 0 5 aが形成されている。

図 1 1の横方向に関する画素の位置は、 隔壁 1 0 3により規定され、 紙面に垂 直な方向に関する画素の位置は下部電極 1 0 1により規定される。 このため、 有 機化合物層の蒸着時に使用するシャド一マスクの位置ずれがあっても、 画素相互 の間隔はばらつかない。

有機化合物層 1 0 4の縁近傍は、 中央部よりも薄くなる。 膜厚の薄い部分にま でダイォードが形成されると、 この部分に電流が集中する。 図 1 1に示した従来 例では、 有機化合物層 1 0 4の縁近傍の部分と下部電極 1 0 1との間に、 絶縁膜 1 0 2が配置され、 薄い部分への電流の集中を防止している。

上記従来例では、 隔壁 1 0 3が感光性樹脂で形成されている。 感光性樹脂で形 成された隔壁 1 0 3は、 雰囲気の分子を吸着しやすい。 隔壁 1 0 3に吸着された 分子は徐々に隔壁 1 0 3から放出され、 有機化合物層 1 0 4に作用して、 その劣 化を加速する。

隔壁 1 0 3を形成した後に、 高温で熱処理すると、 隔壁 1 0 3に吸着あるいは 吸蔵されている分子を放出させることができる。 ところが、 隔壁 1 0 3は逆テー パ状の不安定な断面形状を有するため、 ガラス転移温度以上で熱処理すると、 形 状が大きく変化してしまう。 このため、 十分な温度で熱処理することができない 本発明の目的は、 有機化合物層の劣化の生じにくい有機 E L表示装置及びその 製造方法を提供することである。

特許文献 1

特開平 8— 3 1 5 9 8 1号公報 3 . 発明の開示 本発明の一観点によると、 表面上に複数の画素領域が画定された基板と、 前記 基板の表面のうち、 前記画素領域と画素領域との間の領域上に配置され、 無機絶 縁材料からなる下部と、 該下部の上に配置され、 該下部とはエッチング特性の異 なる絶縁材料からなる上部とを含み、 該上部が、 該下部の側面から該画素領域に 向かって張り出している隔壁と、 前記画素領域上に形成された下部電極と、 前記 下部電極の上に配置され、 電流注入によって発光する有機発光材料を含む有機層 と、 前記有機層の上に配置された上部電極とを有する有機 E L表示装置が提供さ れる。

隔壁の下部が無機絶縁材料で形成されているため、 加熱により容易に水分や吸 着ガスを放出させることができ、 変形も生じにくい。

本発明の他の観点によると、 基板上に、 行方向に延在する複数の導電膜からな る下部電極を形成する工程と、 前記下部電極を覆うように、 前記基板上に無機絶 縁材料からなる第 1の膜を形成する工程と、 前記第 1の膜の上に、 前記第 1の膜 とは異なる絶縁材料からなる第 2の膜を形成する工程と、 前記第 2の膜を、 列方 向に延在する複数の上部パターンが残るようにパターニングする工程と、 前記上 部パターンをエッチングマスクとして、 前記第 1の膜をエッチングして該第 1の 膜からなる下部パターンを残すとともに、 該第 1の膜を横方向にもエッチングし て、 前記上部パターンが該下部パターンの端面から張り出した張出部を形成する 工程と、 前記基板の上に 前記張出部の陰になる領域にも回り込む条件で、 有機 発光材料を堆積させて有機層を形成する工程と、 前記有機層の上に、 前記張出部 の陰になる領域に回り込まない条件、 または回り込み量が、 前記有機層を形成す る時の回り込み量よりも少なくなる条件で、 導電材料を堆積させて上部電極を形 成する工程とを有する有機 E L表示装置の製造方法が提供される。

無機絶縁材料からなる第 1の膜で隔壁の下部が構成される。 このため、 隔壁の 下部からの水分や吸着ガスの放出を防止することができる。 上部電極が、 張出部 の陰に回り込まないため、 有機層の縁近傍に上部電極が形成されることを防止す ることができる。 これにより、 上部電極の形成領域を、 有機層の膜厚のほぼ均一 な領域に限定することができる。

第 2の膜が有機物である場合には、 第 2の膜をパターニングした後、 熱処理を 行うことが好ましい。

4 . 図面の簡単な説明

図 1は、 第 1の実施例による有機 E L表示装置の概略平面図である。

図 2 A及び 2 Bは、 第 1の実施例による有機 E L表示装置の製造方法を説明す るための基板の断面図である。

図 2 C及び図 3 Aは、 第 1の実施例による有機 E L表示装置の断面図である。 図 3 Bは、 第 1の実施例の変形例による有機 E L表示装置の断面図である。 図 4 A〜 4 Gは、 第 1の実施例による有機 E L表示装置の正孔輸送層から上部 電極までの蒸着工程を示す概略図である。

図 5は、 上部電極を蒸着する工程を説明するための概略斜視図である。

図 6 A及び図 6 Bは、 第 2の実施例による有機 E L表示装置の製造方法を説明 するための基板の断面図である。

図 6 Cは、 第 2の実施例による有機 E L表示装置の断面図である。

図 7は、 第 3の実施例による有機 E L表示装置の概略平面図である。

図 8 A及び図 8 Bは， 第 3の実施例による有機 E L表示装置の断面図である。 図 9 A及び図 9 Bは、 第 3の実施例の変形例による有機 E L表示装置の断面図 め 。

図 1 0は、 第 4の実施例による有機 E L表示装置の断面図である。

図 1 1は、 従来例による有機 E L表示装置の断面図である。

5 . 発明を実施するための最良の形態

図 1に、 本発明の第 1の実施例による有機 E L表示装置の概略平面図を示す。 ガラス基板上に、 図 1の横方向 （行方向） に延在する複数の下部電極 1 0が配置 されている。 下部電極 1 0は、 ィンジゥムテインォキサイド ( I T O) で形成さ れ、 その幅 W 1は 1 0 0 m、 相互に隣り合う 2つの下部電極 1 0の間隔 W 2は 2 0 mである。

ガラス基板及び下部電極 1 0の上に、 図 1の縦方向 （列方向） に延在する複数 の隔壁 2 0が配置されている。 隔壁 2 0の幅 W 3は 4 0 m、 相互に隣り合う 2 本の隔壁 2 0の間隔 W 4は 3 2 0； mである。 下部電極 1 0の各々の表面のうち 、 隔壁 2 0の間の領域が、 1つの画素領域 5となる。

図 2 A〜図 5を参照して、 第 1の実施例による有機 E L表示装置の製造方法に ついて説明する。 図 2 A〜2 Cは、 図 1の一点鎖線 A 2— A 2における断面に対 応し、 図 3 Aは、 図 1の一点鎖線 A 3— A 3における断面に対応する。

図 2 Aに示すように、 ガラス基板 1の上に、 I T Oからなる下部電極 1 0を形 成する。 下部電極 1 0は、 スパッタリングにより厚さ 1 5 O n mの I T O膜を堆 積させ、 この I T O膜を等方性エッチングによってパターニングすることにより 形成される。

下部電極 1 0を覆うように、 ガラス基板 1の上に、 プラズマ励起化学気相成長 ( P E C VD) により、 厚さ 4 0 0 nmの窒ィ匕シリコン膜 1 1 Aを堆積させる。 窒化シリコン膜 1 1 Aの表面に、 ポジ型レジストを塗布してレジスト膜を形成し 、 露光及び現像を行って、 図 1に示した隔壁 2 0に対応するパターンを形成する パターニングされたレジスト膜をガラス転移温度以上で熱処理することにより 、 隔壁上部 1 2を形成する。 レジストパターンの断面形状は、 底面が上面よりも 広い順テーパ状であるため 逆テーパ状である場合に比べて、 レジストパターン は熱処理による変形を生じにくい。

レジス卜パターンを、 レジスト材料のガラス転移温度以上の温度で熱処理する ことにより.， レジストパターンから溶剤や水分等を除去し、 かつ膜を緻密化して 雰囲気ガスの吸蔵を抑制し、 その形状の安定性を高めることができる。 また、 ェ ツチングマスクとしての性能を高めることができる。

バレル型プラズマェッチヤに、 ェツチングガスとして C F ₄と〇₂との混合ガ ス (酸素濃度 5 %) を導入し、 隔壁上部 1 2をエッチングマスクとして窒化シリ コン膜 1 1 Aを等方的にエッチングする。

図 2 Bに示すように、 隔壁上部 1 2が配置されていない領域では、 下部電極 1 0が露出し、 隔壁 1 2の下部に窒化シリコンからなる隔壁下部 1 1が残る。 隔壁 下部 1 1及び隔壁上部 1 2が、 隔壁 2 0を構成する。 窒化シリコン膜 1 1 Aが等 方的にエッチングされるため、 横方向にもエッチングが進む。 このため、 隔壁 2 0の断面は、 隔壁上部 1 2が隔壁下部 1 1の側面から画素領域に向かって張り出 した形状になる。 図 2 Cに示すように、 基板上に有機化合物層を、 シャドーマスク蒸着法により 堆積させる。 図 4 A〜図 5を参照して、 有機化合物層の堆積方法について説明す る。

図 4 Aに示すように、 表示領域全体に亘つて開口が形成されたシャド一マスク 3 0を用いて、 有機正孔輸送材料を蒸着する。 図 3 Aに示す断面においては、 下 部電極 1 0の上に、 正孔輸送層 1 4が形成される。 図 2 Cに示す断面においては 、 下部電極 1 0の画素領域 5の上に、 正孔輸送層 1 4が形成される。 正孔輸送材 料は、 隔壁上部 1 2の張出部の陰になる領域にも回り込むため、 張出部の下方に も正孔輸送層 1 4が堆積される。

図 4 Bに示すように、 同色の画素に対応した開口を有するシャドーマスク 3 1 を用い、 赤色画素領域に、 赤色用の有機発光材料を蒸着する。 次に、 図 4 Cに示 すように、 シャドーマスク 3 1を 1画素分ずらして、 緑色画素領域に、 緑色用の 有機発光材料を蒸着する。 さらに、 図 4 Dに示すように、 シャドーマスク 3 1を 1画素分ずらして-. 青色用画素領域に、 青色用の有機発光材料を蒸着する。 図 3 Aに示すように、 赤色用の有機発光層 1 5 R、 緑色用の有機発光層 1 5 G 、 及び青色用の有機発光層 1 5 Bが、 所定の画素領域上に形成される。 正孔輸送 層 1 4と有機発光層 1 5との合計の厚さは 1 0 0 n mである。 図 2 Cに示した断 面内の画素には 同一色の有機発光層 例えば赤色用の有機発光層 1 5 Rが形成 される。 なお、 隔壁上部 1 2の表面上にも、 正孔輸送材料及び有機発光材料が堆 積し、 有機化合物層 1 4 a及び 1 5 aが形成される。

図 4 Eに示すように、 表示領域全体に亘って開口が形成されたシャドーマスク 3 0を用いて、 有機発光層 1 5 R、 1 5 G、 1 5 Gの上に、 A 1 L i合金を蒸着 し、 上部電極 1 6を形成する。 上部電極 1 6の厚さは 1 2 0 n mとする。

図 5に、 上部電極 1 6を形成するための蒸着装置の概略斜視図を示す。 るつぼ 3 5内に上部電極の原料 3 6が装填されている。 基板 1と、 るつぼ 3 5との間に コリメ一夕 3 7が配置されている。 コリメ一夕 3 7は、 ある厚さの板に、 厚さ方 向に平行な中心軸を持った多数の貫通孔 3 8が設けられた有孔板部材である。 貫 通孔 3 8の断面は、 円形でもよいし、 六角形でもよいし、 その他の形状でもよい るつぼ 3 5から蒸発し、 基板 1の法線から大きく傾いた方向に飛翔する原料は 、 貫通孔 3 8を通過することができず、 基板 1まで到達しない。 基板 1の法線方 向にほぼ平行に飛翔する原料は、 貫通孔 3 8を通過し、 基板 1まで到達する。 こ のため、 図 2 Cに示すように、 上部電極材料は、 隔壁上部 1 2の張出部の陰にほ とんど回り込まない。 上部電極材料の回り込み量は、 正孔輸送材料や有機発光材 料の回り込み量に比べて少ない。 このため、 有機発光層 1 5 Rの縁近傍には上部 電極 1 6が形成されない。 なお、 隔壁 2 0の上にも上部電極材料が堆積し、 導電 層 1 6 aが形成される。

例えば、 コリメ一夕 3 7の厚さを 6 0 mm、 貫通孔 3 8の直径を 5 mmとする と、 基板の法線から 4. 8 ° 以上傾いた方向に飛翔する原料は、 基板 1に到達 しない。 有機発光層 1 5 R、 1 5 G、 1 5 Bを形成する時の原料の飛翔方向と基 板法線方向とのなす最大角が 4. 8 ° よりも大きくなるようにすることにより 、 上部電極材料の回り込み量を、 有機発光材料の回り込み量よりも大きくするこ とができる。 例えば、 コリメ一夕 3 7を取り外し、 蒸発源を広い領域に配置する ことにより、 すべての画素に対して回り込み量を大きくすることができる。 基板 1内のすべての画素について、 蒸着条件を同等にするために、 図 5に示し たるつぼ 3 5を基板 1に平行な仮想面に沿って複数個配置することが好ましい。 さらに、 蒸着中に基板 1を回転させることにより、 膜厚の均一性をより高めるこ とができる。

図 4 Fに示すように、 基板 1を真空容器内に配置し、 有機発光層が形成された 面に、 封止部材 4 0を被せる。 基板 1と封止部材 4 0とを、 紫外線硬化型接着剤 で接着する。 紫外線を照射する時には、 有機正孔輸送層や有機発光層に紫外線が 照射されないように、 遮光板 4 2で紫外線を遮光する。

図 4 Gに示すように、 有機発光層で発生した光が基板 1を透過して外部に放射 される有機 E L表示装置が得られる。

上記第 1の実施例では、 図 2 Cに示したように、 有機正孔輸送層 1 4や有機発 光層 1 5 Rの縁近傍の薄い領域上に、 上部電極 1 6が形成されない。 このため、 有機発光層 1 5 Rにほぼ均一に電流を流すことができる。

また、 第 1の実施例では、 図 2 Aに示した感光性樹脂からなる隔壁上部 1 2を 、 その形状を保ったまま高温で熱処理することができる。 このため、 有機溶剤や 、 吸着されているガスを十分脱離させることができる。 これにより、 有機材料か ら脱離したガスに起因する有機 E L表示装置の劣化を防止することができる。 図 3Bに、 第 1の実施例の変形例による有機 EL表示装置の断面図を示す。 第 1の実施例では、 図 3 Aの断面方向 （図 1の列方向） に RGBの画素が配列して いた。 図 3 Bに示した変形例では、 図 1の行方向に RGBの画素が配列している 。 このため、 図 3 Bの断面内には、 1色の画素のみが現れる。 このため、 1つの 有機発光層 15が、 図 3 Bの横方向に延在する。

次に、 図 6を参照して、 第 2の実施例による有機 EL表示装置について説明す る。 第 2の実施例による有機 EL表示装置の平面図は、 図 1に示した第 1の実施 例の有機 E L表示装置の平面図と同一であり、 図 6 A〜 6 Cは、 図 1の一点鎖線 A 2— A 2における断面に相当する。

図 6 Aに示すように、 ガラス基板 1の上に、 下部電極 10を形成する。 下部電 極 10は、 図 1及ぴ図 2 Aに示した第 1の実施例の下部電極 10と同じ構造を有 する。 下部電極 10を覆うように、 基板 1の上に厚さ 400 nmの窒ィ匕シリコン 膜 5 OAと、 厚さ 300 nmの酸化シリコン膜 51 Aとを、 PECVDにより順 番に堆積させる。 酸化シリコン膜 51 Aの上にレジストパターン 52を形成する 。 レジストパターン 52は、 図 1に示した隔壁 20に対応する位置に配置される 。 レジストパターン 52を形成した後、 ボストべ一キングを行う。

平行平板型反応性ィオンエツチヤに CHF₃と H₂との混合ガス （ C H F ₃の濃 度 10%) を導入し、 レジストパターン 52をエッチングマスクとして酸化シリ コン膜 51 Aを異方的にエッチングする。

図 6 Bに示すように、 レジストパターン 52の下に酸化シリコンからなる隔壁 上部 51が残る。 次に、 バレル型プラズマエツチヤに C F ₄と〇 ₂との混合ガス

(0₂濃度 5%) を導入し、 レジストパターン 52及び隔壁上部 51をエツチン グマスクとして窒化シリコン膜 5 OAを等方的にエッチングする。 窒化シリコン からなる隔壁下部 50が残る。 窒化シリコン膜 5 OAが横方向にもエッチングさ れるため、 隔壁上部 51が隔壁下部 50の側面から張り出した形状の隔壁 20が 得られる。 第 1の実施例の図 3Aに示したように、 下部電極 10の配置されてい ない領域に、 窒化シリコン膜 5 O Aの一部 （図 3 Aにおいては窒化シリコン膜 1 1 A) を残す。 窒化シリコン膜 5 O Aをエッチングした後、 レジストパターン 5 2を除去する。

レジストパターン 5 2を除去した後、 熱処理を行う。 この熱処理は、 基板表面 に吸着されている水分等を除去することができる温度で行う。

図 6 Cに示すように、 画素領域上に、 正孔輸送層 1 4、 有機発光層 1 5、 及び 上部電極 1 6を形成する。 これらの層は、 第 1の実施例の場合と同様の方法で形 成される。 隔壁 2 0の上にも、 正孔輸送材料からなる層 1 4 a、 有機発光材料か らなる層 1 5 a、 上部電極材料からなる層 1 6 aが堆積する。

第 2の実施例では、 隔壁 2 0が無機材料で形成される。 このため、 有機溶剤や 吸着物質が脱離することに起因する有機 E L表示装置の劣ィヒを防止することがで さる。

上記第 2の実施例では、 隔壁下部 5 0を窒化シリコンで形成し、 隔壁上部 5 1 を酸化シリコンで形成したが、 両者を、 相互にエッチング特性の異なる無機絶縁 材料で形成してもよい。 隔壁上部 5 1をエッチングマスクとして-. その下層をェ ツチングし、 隔壁下部 5 0を形成することができる。

また、 上記第 2の実施例では、 隔壁下部 5 0と隔壁上部 5 1とを、 相互に異な る無機絶縁材料で形成したが、 構成元素が同一で、 その組成比が異なる無機化合 物で形成してもよい。 例えば、 隔壁下部 5 0と隔壁上部 5 1とを、 共に窒化シリ コンで形成し、 隔壁下部 5 0と隔壁上部 5 1とでシリコンと窒素との組成比を変 えてもよい。

例えば、 隔壁下部 5 0の S i ： Nを 1 ： 1とし、 隔壁上部 5 1の S i ： Nを 1 . 2 ： 1とする。 濃度 1 %の弗酸でエッチングする場合、 Nの組成比が増加する とエッチング速度が速くなる。 このため、 隔壁上部 5 1のエッチング速度よりも 、 隔壁下部 5 0のエッチング速度の方が速い条件でエッチングを行うことができ る。

また、 組成比の異なる 2層を積層するのではなく、 高さ方向に関して組成比が 徐々に変化する無機化合物層をエッチングすることにより、 隔壁 2 0を形成する ことも可能である。 例えば、 隔壁 2 0を窒化シリコンで形成し、 基板 1から遠ざ かるに従って、 窒素の組成比を小さくしてもよい。 この窒化シリコン層を弗酸で エツチングする場合、 基板に近い部分のエツチング速度が上方の部分のエツチン グ速度よりも速いため、 高くなるに従って徐々に拡がつた断面形状を持つ隔壁 2 0を形成することができる。 なお、 この場合、 まず異方性エッチングを行い、 そ の後、 等方性エッチングを行うことが好ましい。

窒化シリコン膜の組成比の制御は、 原料ガスの分圧、 例えばシランとアンモニ ァとの分圧を制御することにより行うことができる。 例えば、 PECVDにより 、 基板温度 320°C、 ガス圧 13. 3Pa (0. lTo r r) 、 プラズマ発生の ための周波数 13. 56MHzの高周波電力 0. 1WZ cm²の条件で窒化シリ コン膜を堆積させる場合、 シランとアンモニアとの分圧比を 1 ： 2とすると、 形 成される窒化シリコンの組成比 S i ： Nが 1. 2 ： 1になり、 シランとアンモニ ァとの分圧比を 1 ： 3とすると、 形成される窒化シリコンの組成比 S i ： Nが 1 ： 1になる。 成膜中に分圧比を徐々に変えることにより、 厚さ方向に関して組成 比が徐々に変化する窒化シリコン膜を形成することができる。

次に、 図 7〜図 9を参照して、 第 3の実施例による有機 EL表示装置について 説明する。 '

図 7に、 第 3の実施例による有機 EL表示装置の概略平面図を示す。 基板の表 面上に、 行方向に延在する複数の下部電極 10が配置されている。 上記第 1の実 施例では、 図 1に示すように、 隔壁 20が列方向に延在していたが、 第 3の実施 例では、 隔壁が格子状に配置されている。 隔壁の行方向に延在する部分は、 相互 に隣り合う 2本の下部電極 10の間に配置される。 下部電極 10と重なる位置に 、 隔壁の開口領域 21が配置される。 開口領域 21は行列状に配置され、 その各 々が 1つの画素領域に対応する。

開口領域 21の各列に対応して、 列方向に延在する上部電極 60が配置されて いる。 上部電極 60の各々は、 開口領域 21の行方向の寸法よりも広い幅を有し 、 開口領域 21を内包する。

図 8 Aに、 図 7の一点鎖線 A 8— A 8における断面図を示す。 ガラス基板 1の 上に、 下部電極 10が形成されている。 さらに、 隔壁下部 11と隔壁上部 12と で構成された隔壁 20が形成されている。 隔壁 20の断面構造は、 図 2 Bに示し た第 1の実施例の隔壁 2 0の断面構造と同一である。

開口領域 2 1の下部電極 1 0上に、 正孔輸送層 ί 4及び有機発光層 1 5が形成 されている。 隔壁 2 0の上にも、 正孔輸送材料からなる層 1 4 a及び有機発光材 料からなる層 1 5 aが堆積している。 有機発光層 1 5の上に上部電極 6 0が形成 されている。 上部電極 6 0は、 その両側の隔壁 2 0の上まで掛かっている。 図 8 Bに、 図 7の一点鎖線 B 8— B 8における断面図を示す。 図 8 B ,の横方向 に R G Bの画素が並んでいる。 上部電極 6 0が、 複数の開口領域 2 1に亘つて図 8 Bの横方向に延在している。

図 8 A及び図 8 Bに示すように、 基板 1、 隔壁 2 0、 及び上部電極 6 0とによ り、 画素ごとに閉じた空間が画定される。 正孔輸送層 1 4及び有機発光層 1 5が 、 この閉じた空間内に配置される。

第 3の実施例による有機 E L表示装置の下部電極 1 0の形成工程から、 有機発 光層 1 5の形成工程までは、 第 1の実施例による有機 E L表示装置の製造工程と 同様である。 第 3の実施例では 上部電極 6 0を、 第 1の実施例の場合よりも厚 く堆積させることにより、 有機発光層 1 5の表面から隔壁 2 0の上まで連続させ る。 上部電極 6 0の蒸着は、 画素の列に対応した開口を有するシャドーマスクを 用いて行われる。

図 8 Aに示したように、 隔壁 2 0の上方において、 上部電極 6 0の隙間に、 有 機発光材料からなる有機膜 1 5 aが露出する場合がある。 基板 1に紫外線を照射 することにより、 露出した有機膜 1 5 a及びその下の有機膜 1 4 aを変質させる なお、 紫外線を照射する代わりに、 酸化性の雰囲気に晒してもよい。

図 8 Cに、 図 7の上部電極 6 0を堆積させるときに適用するシャドーマスクの 開口の行方向の幅を、 有機膜 1 4 a及び 1 5 aを堆積させるときに適用するシャ ドーマスクの開口の行方向の幅よりも広くした場合の、 一点鎖線 A 8— A 8にお ける断面図を示す。 有機膜 1 4 a及び 1 5 aは完全に上部電極 6 0に覆われ、 露 出しない。 このため、 有機膜 1 4 a及び 1 5 aを変質させる工程は不要になる。 第 3の実施例では、 正孔輸送層 1 4及び有機発光層 1 5が、 外気から隔離され た空間内に配置される。 このため、 水分等の浸入による有機化合物の劣化を防止 することができる。 図 9 A及び図 9 Bに、 第 3の実施例の変形例による有機 E L表示装置の断面図 を示す。 図 9 A及び図 9 Bは、 それぞれ図 7の一点鎖線 A 8— A 8、 及び B 8— B 8における断面に相当する。 この変形例においては、 図 7の行方向に R G Bの 画素が配列している。 このため、 図 9 Aに示した断面内では、 有機発光材料から なる有機膜 1 5 aが、 隔壁 2 0の上方において分離されている。 図 9 Bに示した 断面では、 有機膜 1 5 aが隔壁 2 0の上方において連続している。

この変形例においても、 第 3の実施例の場合と同様に、 画素ごとに閉じた空間 が画定される。 このため、 水分の浸入による有機化合物の劣化を防止することが できる。

図 1 0に、 第 4の実施例による有機 E L表示装置の断面図を示す。 第 4の実施 例による有機 E L表示装置は、 図 7に示した第 3の実施例による有機 E L表示装 置の隔壁の平面形状と同一の平面形状を有する。 図 1 0は、 図 7の一点鎖線 A 8 一 A 8における断面に相当する。 第 4の実施例による有機 E L表示装置の隔壁 2 0の断面構造は、 図 6 Cに示した第 2の実施例による有機 E L表示装置の隔壁 2 0の断面構造と同一である。

第 2の実施例の場合と同様に、 画素領域上に正孔輸送層 1 4、 有機発光層 1 5 が積層されている。 隔壁 2 0の上に、 正孔輸送材料からなる有機膜 1 4 a及び有 機発光材料からなる有機膜 1 5 aが堆積している。 有機発光層 1 5の上に上部電 極 6 5が形成されている。 上部電極 6 5は、 図 6 Cに示した第 2の実施例の上部 電極 1 6よりも厚く形成されており、 隔壁 2 0の上まで連続的に覆っている。 上部電極 6 5を形成した後、 基板に紫外線を照射して、 上部電極 6 5の隙間に 露出している有機膜 1 5 a及び 1 4 aを変質させる。

第 4の実施例による有機 E L表示装置においては、 第 3の実施例の場合と同様 に、 正孔輸送層 1 4及び有機発光層 1 5が、 基板 1、 隔壁 2 0、 及び上部電極 6 5により画定された空間内に配置される。 このため、 外界からの水分の浸入を防 止することができる。

上記第 1〜第 4の実施例では、 有機化合物層を、 正孔輸送層と有機発光層との 2層で構成したが、 他の構成としてもよい。 例えば、 正孔注入層、 正孔輸送層、 及び有機発光層の 3層構造としてもよい。 さらに、 有機発光層と上部電極との間 に電子輸送層を追加してもよい。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、 本発明はこれらに制限されるもので はない。 例えば、 種々の変更、 改良、 組み合わせ等が可能なことは当業者に自明 であろう。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 表面上に複数の画素領域が画定された基板と、

前記基板の表面のうち、 前記画素領域と画素領域との間の領域上に配置され、 無機絶縁材料からなる下部と、 該下部の上に配置され、 該下部とはエッチング特 性の異なる絶縁材料からなる上部とを含み、 該上部が、 該下部の側面から該画素 領域に向かって張り出している隔壁と、

前記画素領域上に形成された下部電極と、

前記下部電極の上に配置され、 電流注入によって発光する有機発光材料を含む 有機層と、

前記有機層の上に配置された上部電極と

を有する有機 E L表示装置。

2 . 前記隔壁の上部が感光性樹脂で形成されている請求項 1に記載の有機 E L

3 . 前記隔壁の上部が、 該隔壁の下部とは組成の異なる無機絶縁材料で形成さ れている請求項 1に記載の有機 E L表示装置。

4 . 前記隔壁が、 高さ方向に関して組成比が徐々に変化する無機化合物で形成 されている請求項 1に記載の有機 E L表示装置。

5 . 前記画素領域が前記基板の表面に行列状に配置され、 前記隔壁が前記画素 領域の相互に隣り合う 2つの列の間、 及び相互に隣り合う 2つの行の間に配置さ れて格子状のパターンを有する請求項 1〜4のいずれかに記載の有機 E L表示装

6 . 前記下部電極が、 前記画素領域の各行に対応して配置されて行方向に延在 する第 1の導電膜で構成されており、 前記上部電極が、 前記画素領域の各列に対 応して配置されて列方向に延在する第 2の導電膜で構成されている請求項 5に記 載の有機 E L表示装置。

7 . 前記上部電極の幅が、 前記隔壁の列方向に延在する部分の間隔よりも広く 、 前記基板、 前記隔壁及び前記上部電極により閉じた空間が画定されている請求 項 5または 6に記載の有機 E L表示装置。

8 . 基板上に、 行方向に延在する複数の導電膜からなる下部電極を形成するェ 程と、

前記下部電極を覆うように、 前記基板上に無機絶縁材料からなる第 1の膜を形 成する工程と、

前記第 1の膜の上に、 前記第 1の膜とは異なる絶縁材料からなる第 2の膜を形 成する工程と、

前記第 2の膜を、 列方向に延在する複数の上部パターンが残るようにパ夕一二 ングする工程と，

前記上部パターンをエッチングマスクとして、 前記第 1の膜をエッチングして 該第 1の膜からなる下部パターンを残すとともに、 該第 1の膜を横方向にもエツ チングして、 前記上部パ夕―ンが該下部パ夕一ンの端面から張り出した張出部を 形成する工程と、

前記基板の上に、 前記張出部の陰になる領域にも回り込む条件で、 有機発光材 料を堆積させて有機層を形成する工程と、

前記有機層の上に、 前記張出部の陰になる領域に回り込まない条件、 または回 り込み量が、 前記有機層を形成する時の回り込み量よりも少なくなる条件で、 導 電材料を堆積させて上部電極を形成する工程と

を有する有機 E L表示装置の製造方法。

9 . 前記第 2の膜をパターニングした後、 または前記第 1の膜をパターニング した後、 熱処理をする工程を含む請求項 8に記載の有機 E L表示装置の製造方法

1 0 . 前記上部電極を形成する工程が、 上部電極材料の蒸発源と、 前記基板と の間に、 板面の法線からの傾き角がある角度以下の方向に飛翔する蒸着原料を通 過させ、 板面の法線からの傾き角がある角度以上の方向に飛翔する蒸着原料を通 過させないコリメータを配置して、 上部電極材料を蒸着する工程を含む請求項 8 または 9に記載の有機 E L表示装置の製造方法。

1 1 . 前記第 2の膜が感光性有機材料で形成され、 前記第 2の膜をパ夕一ニン グする工程が、 該第 2の膜を、 露光マスクを通して露光する工程と、 現像するェ 程とを含む請求項 8〜 1 0のいずれかに記載の有機 E L表示装置の製造方法。

1 2 . 前記第 1の膜及び第 2の膜が、 無機絶縁材料で形成されており、 前記第 2の膜をパターニングする工程が、

前記第 2の膜の上に、 レジストパターンを形成する工程と、

前記レジストパターンをエッチングマスクとして 前記第 2の膜をエッチング する工程と

を含み、

前記有機層を形成する工程の前に、

前記レジストパターンを除去する工程と、

前記基板を加熱する工程と

を含む請求項 8〜 1 0のいずれかに記載の有機 E L表示装置の製造方法。

1 3 . 基板上に、 行方向に延在する複数の導電膜からなる下部電極を形成する 工程と、

前記下部電極を覆うように、 前記基板上に第 1の絶縁材料からなる第 1の膜を 形成する工程と、

前記第 1の膜の上に、 前記第 1の絶縁材料とは異なる第 2の絶縁材料からなる 第 2の膜を形成する工程と、

行方向及び列方向に延在する格子状のパターンを有し、 行方向に延在する部分 は、 相互に隣り合う 2本の前記下部電極の間に配置される上部パターンが残るよ うに、 前記第 2の膜をパ夕一ニングする工程と、

前記上部パターンをエッチングマスクとして、 前記第 1の膜をエッチングして 該第 1の膜からなる下部パターンを残すとともに、 横方向にもエッチングして、 前記上部パターンが該下部パターンの端面から張り出した張出部を形成する工程 と、

前記基板の上に、 前記張出部の陰になる領域にも回り込む条件で、 有機発光材 料を堆積させて有機層を形成する工程と、

前記有機層の上に、 前記張出部の陰になる領域に回り込まない条件、 または回 り込み量が、 前記有機層を形成する時の回り込み量よりも少なくなる条件で、 導 電材料を堆積させて上部電極を形成する工程と

を有する有機 E L表示装置の製造方法。

1 4. 前記上部電極は 列方向に延在する複数の導電パターンで構成され、 前 記上部電極を形成する工程が、

前記上部電極の幅が、 前記上部パターンの列方向に延在する部分の間隔よりも 広く、 前記基板、 前記上部パターン、 前記下部パターン及び前記上部電極により 閉じた空間が画定されるように、 シャドーマスクを用いて導電材料を ±隹積させる 工程を含む請求項 1 3に記載の有機 E L表示装置の製造方法。

1 5 . 前記上部電極を形成した後、 前記基板の表面を酸化性雰囲気に晒すか、 または前記基板に紫外線を照射することにより、 前記上部パターンの上に堆積し ている前記有機発光材料からなる層を変質させる工程を含む請求項 1 4に記載の 有機 E L表示装置の製造方法。

1 6 . 前記有機層を形成する工程で、 前記上部パターンの上に堆積された有機 材料からなる膜を完全に覆うように、 前記上部電極を形成する請求項 1 4に記載 の有機 E L表示装置の製造方法。

1 7 . 基板上に、 行方向に延在する複数の導電膜からなる下部電極を形成する 工程と、

前記下部電極を覆うように、 前記基板上に無機化合物絶縁材料で形成され、 厚 さ方向に関して、 構成元素の組成比が変化している第 1の膜を形成する工程と、 前記第 1の膜の上に、 列方向に延在する縞状パターンまたは行方向と列方向と に延在する格子状パターンを有するマスクパターンを形成する工程と、

前記マスクパターンをエッチングマスクとして、 前記第 1の膜を、 下部のエツ チング速度が上部のエッチング速度よりも速い条件でエッチングして、 下部より も上部の方が広がった断面を有する隔壁を形成する工程と、

前記基板の上に、 有機発光材料を堆積させて有機層を形成する工程と、 前記有機層の上に、 導電材料を堆積させて上部電極を形成する工程と を有する有機 E L表示装置の製造方法。

1 8 . 前記有機層を形成する工程は、 前記上部電極を形成する工程よりも、 前 記隔壁の上部の広がった部分の陰になる領域への回り込み量が多くなる条件で、 有機発光材料を堆積させる請求項 1 7に記載の有機 E L表示装置の製造方法。