JP2001195008A

JP2001195008A - 表示装置及び表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP2001195008A
Application number: JP2000266441A
Authority: JP
Inventors: Jiro Yamada; 二郎山田; Yasuhiro Chiba; 安浩千葉; Takayuki Hirano; 貴之平野; Yuichi Iwase; 祐一岩瀬; Mitsunobu Sekiya; 光信関谷; Naoki Sano; 直樹佐野; Tatsuya Sasaoka; 龍哉笹岡
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2001-07-19
Anticipated expiration: 2020-09-04
Also published as: KR20010051318A; TW471237B; JP3809758B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表示面内における表示素子の発光強度を確保
でき、表示性能の向上を図ることが可能なアクティブマ
トリックス型の表示装置を提供する。【解決手段】各画素ａ毎にパターン形成された下部電
極１０と、少なくとも有機発光層を有し下部電極１０を
覆う状態で設けられた有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
と、全画素ａを覆う状態で有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１
Ｂ上に設けられた上部共通電極１２とを備えた表示装置
において、上部共通電極１２の下の各画素ａ間に、有機
層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂをパターン形成する際に用い
られるマスクのスペーサとなるリブ１４を、上部共通電
極１２に接続された補助配線として設けた。これによっ
て、上部共通電極１２の電圧降下を抑制すると共に、画
素ａ間の省スペース化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光層を備え
て構成される有機エレクトロルミネッセンス素子を有す
る表示装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機材料のエレクトロルミネッセンス
（Electroluminescence ：以下ＥＬと記す）を利用した
有機ＥＬ素子は、下部電極と上部電極との間に、有機正
孔輸送層や有機発光層を積層させてなる有機層を設けて
なり、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素
子として注目されている。

【０００３】このような有機ＥＬ素子は、応答速度が１
μ秒以下であるので、これを用いて構成される有機ＥＬ
ディスプレイでは、単純マトリックスによるデューティ
ー駆動が可能である。しかし、画素数の増加に伴って高
デューティー化が進んだ場合、十分な輝度を確保するた
めには、有機ＥＬ素子に瞬間的に大電流を供給する必要
があり、素子にダメージが加わり易くなる。

【０００４】一方、アクティブマトリックス駆動では、
各画素に薄膜トランジスタ（thin film transistor：以
下ＴＦＴと記す）と共に保持容量を形成することで信号
電圧が保持されるので、１フレームの間常に信号電圧に
応じて駆動電流を有機ＥＬ素子に印加できる。このた
め、単純マトリックスのように瞬間的に大電流を供給す
る必要がなく、有機ＥＬ素子に対するダメージを小さく
することができる。

【０００５】このような有機ＥＬ素子を用いたアクティ
ブマトリックス型の表示装置（すなわち有機ＥＬディス
プレイ）は、基板上の各画素に薄膜トランジスタが設け
られ、これらの薄膜トランジスタが層間絶縁膜で覆われ
ている。そして、この層間絶縁膜上に有機ＥＬ素子が形
成されている。この有機ＥＬ素子は、薄膜トランジスタ
に接続された状態で各画素にパターン形成された下部電
極、この下部電極を覆う状態で形成された有機層、この
有機層を覆う状態で設けられた上部電極で構成されてい
る。

【０００６】このようなアクティブマトリックス型の表
示装置では、上部電極が全画素を覆うベタ膜として形成
され、全画素間に共通の上部共通電極として用いられて
いる。また、このような表示装置においてカラー表示が
可能なものは、各色毎に異なる有機層が下部電極上にパ
ターン形成されている。

【０００７】ところが、このような表示装置において
は、ＴＦＴが形成された基板上に絶縁膜を介して有機Ｅ
Ｌ素子が形成されるため、有機層で発生した発光光を基
板側から取り出す、いわゆる透過型の表示装置として形
成した場合には、ＴＦＴによって有機ＥＬ素子の開口面
積が狭められてしまう。

【０００８】そこで、アクティブマトリックス型の表示
装置においては、有機ＥＬ素子の開口率を確保するため
に、基板と反対側から光を取り出す、いわゆる上面光取
り出し構造（以下、上面発光型と記す）として構成する
ことが有効になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
表示装置を上面発光型とした場合、下部電極を反射材料
で形成し、上部共通電極を透明な材料で形成することに
なるが、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ）やインジ
ウムと亜鉛の酸化物（ＩＸＯ）等の透明導電膜は、金属
等と比較して抵抗値が大きい。このため、上部共通電極
内において電圧勾配が発生して電圧降下が生じ易く、表
示面の各有機ＥＬ素子に印加される電圧が不均一にな
り、表示面の中央での発光強度が低下する等、表示性能
が著しく低下してしまう。

【００１０】さらに、ＩＴＯやＩＸＯ等の透明導電膜
は、蒸着法またはスパッタ法によって形成される、蒸着
法では良質な膜を得ることができず、抵抗が高く透過率
も高くなる。このため、表示装置の製造工程においては
スパッタ法によって透明導電膜を形成することになる。
しかしながら、スパッタ法は、蒸着法と比較して膜形成
時に堆積する粒子のエネルギーが高く、下地にダメージ
が加わり易い。上述したように、有機ＥＬ素子は無機半
導体でのＬＥＤと類似した基本構造をもつため、下地の
有機層にダメージが加わるとリーク電流が発生し、「滅
点」と呼ばれる非発光画素が発生する。

【００１１】これを防止するためには、光の吸収係数の
大きな金属を十分な光透過性を得られる程度に薄膜化し
て上部共通電極として用いることになる。しかし、この
ような金属薄膜は、薄膜化によってシート抵抗が高くな
るため、透明導電膜を上部共通電極として用いた場合と
同様に、上部共通電極内において電圧勾配が発生して電
圧降下が生じ表示性能が著しく低下してしまう。

【００１２】しかも、上部共通電極の膜厚が薄い場合、
大気中の水分や酸素の有機層への侵入を防止することが
できず、有機層の劣化を早める要因にもなる。

【００１３】これを防止するためには、金属薄膜からな
る上部共通電極上に透明導電膜を積層形成することにな
るが、このような構成にした場合であっても、抵抗の低
い良質な膜質の透明導電膜を形成するためには、スパッ
タ法による成膜を行う必要があるため、透明導電膜の形
成によるダメージが金属薄膜を介して下地の有機層に加
わることを完全に防止することはできない。

【００１４】そこで本発明は、有機ＥＬ素子の発光強度
を確保でき、表示性能の向上を図ることが可能なアクテ
ィブマトリックス型の表示装置及び表示装置の製造方法
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明は、画素毎にパターン形成された下部電
極と、少なくとも有機発光材料からなる層を有し下部電
極を覆う状態で設けられた有機層と、全画素を覆う状態
でこれらの有機層上に設けられた上部共通電極とを備え
た表示装置において、上部共通電極の下の各画素間に、
上部共通電極の補助配線となるリブを設けたことを特徴
としている。このリブは、有機層をパターン形成する際
に用いられるマスクのスペーサとなるものである。

【００１６】このような構成の層間絶縁膜においては、
上部共通電極に対する補助配線となるリブを設けたこと
によって、この上部共通電極が高抵抗材料で構成された
場合に、上部共通電極の電圧降下が抑制され、各画素に
おける有機発光層の発光強度を維持することが可能にな
る。しかも、このリブは、有機層をパターン形成する際
に用いられるマスクのスペーサを兼ねたものであるた
め、各画素間にスペーサと補助配線とを個別に設ける必
要はなく、各画素間の省スペース化が図られ、画素面積
が確保される。

【００１７】また、本発明の表示装置の製造方法は、下
部電極上に有機層を形成し、当該有機層上に上部電極を
形成した後、これらを覆う状態で保護膜を形成する表示
装置の製造方法において、上部電極の形成と保護膜の形
成とを同一の成膜装置内で連続して行うことを特徴とし
ている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表示装置を図面に
基づいて詳しく説明する。

【００１９】（第１実施形態）図１は本発明の表示装置
の一実施形態例を示す図であり、表示エリアの概略構成
を示す要部断面図である。また図２は、本発明の表示装
置の表示エリアの概略構成を示す要部平面図であり、図
１は図２のＡ−Ａ’断面になっている。尚、図１には、
以下において下層側から順に説明する構成要素のうち
の、有機層１１Ｒ,１１Ｇ,１１Ｂ、上部共通電極１２及
びリブ１４のみを図示した。これらの図に示す有機ＥＬ
ディスプレイは、アクティブマトリックス型のカラー表
示装置であり、以下これらの図に示す表示装置の構成
を、これらの図1及び図２と共に図３〜図７の製造工程
図に基づいてその製造手順に沿って説明する。

【００２０】先ず、図３（１）に示すように、基板１上
に、画素ａ毎に薄膜トランジスタ２を形成する。この薄
膜トランジスタ２のゲート電極３は、ここでの図示は省
略した走査回路に接続されている。尚、図面において
は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタ２を示したが、
薄膜トランジスタ２はトップゲート型であっても良い。
また、この表示装置が基板１と反対側から発光光を取り
出す上面発光型である場合、基板１は透明材料からなる
ものに限定されることはない。ただし、この表示装置が
基板１側から発光光を取り出す透過型である場合には、
基板１は透明材料からなることとする。

【００２１】次に、基板１上に、この薄膜トランジスタ
２を覆う状態で、例えば、酸化シリコンや、酸化シリコ
ンにリンを含有させてなるＰＳＧ（Phos-silicate Glas
s）等の酸化シリコン系の材料からなる第１層間絶縁膜
４を形成する。次いで、この第１層間絶縁膜４上に接続
孔(図示省略)を形成した後、この接続孔を介して薄膜ト
ランジスタ２のソース・ドレインに接続された配線６を
第１層間絶縁膜４上にパターン形成する。この配線６
は、信号線として用いられるもので、例えばアルミニウ
ムやアルミニウム−銅合金で構成されている。

【００２２】次に、図３（２）に示すように、配線６を
覆う第２層間絶縁膜７を第１層間絶縁膜４上に形成し、
この第２層間絶縁膜７に配線６に達する接続孔８を形成
する。この第２層間絶縁膜７は、パターン形成された配
線６を覆うため、例えばポリイミド膜のような平坦性に
優れた材料膜で構成することが望ましい。また、後の工
程で形成される有機層の水分による劣化を防止して発光
輝度を維持するため、この第２層間絶縁膜７は、吸水率
の低い膜で構成されることが望ましい。

【００２３】以上の後、図1に示すように、この第２層
間絶縁膜７上の各画素ａ部分に、有機ＥＬ素子９を形成
する。この有機ＥＬ素子９は、下層から順に下部電極１
０、有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ及び上部共通電極１
２を積層してなる。

【００２４】そこで、先ず、図３（３）に示すように、
画素ａ毎にパターニングされた形状を有すると共に、第
２層間絶縁膜７に形成された接続孔８を介して配線６に
接続される下部電極１０を、第２層間絶縁膜７上に形成
する。この下部電極１０は、アノード電極またはカソー
ド電極として用いられるもので、この表示装置が上面発
光型である場合には高反射性材料で構成され、一方この
表示装置が透過型である場合には透明に形成される。

【００２５】ここでは、表示装置が上面発光型であり、
下部電極１０をアノード電極として用いることとする。
この場合、下部電極１０は、クロム（Ｃｒ）、鉄（ｆ
ｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃ
ｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、プラチ
ナ（Ｐｔ）さらには金（Ａｕ）のように、仕事関数が大
きく、かつ反射率の高い導電性材料で構成される。

【００２６】尚、表示装置が上面発光型であり、下部電
極１０をカソード電極として用いる場合には、下部電極
１０はアルミニウム（Ａｌ）,インジウム（Ｉｎ）,マグ
ネシウム（Ｍｇ）−銀(Ａｇ)合金,リチウム(Ｌｉ)−フ
ッ素(Ｆ)化合物、リチウム-酸素（Ｏ）化合物のような
仕事関数が小さい導電性材料のうちの反射率の高いもの
で構成される。

【００２７】また、表示装置が透過型であり、下部電極
１０をアノード電極として用いる場合には、ＩＴＯやＩ
ＸＯのように、仕事関数が大きくかつ透過率の高い導電
性材料で下部電極１０を構成する。さらに表示装置が透
過型であり、下部電極１０をカソード電極として用いる
場合には、仕事関数が小さくかつ、透過率の高い導電性
材料で下部電極１０を構成する。

【００２８】次に、図４に示すように、下部電極１０の
周縁を覆う状態で第２層間絶縁膜７上に絶縁膜１３を形
成し、この絶縁膜１３に形成された窓から下部電極１０
を露出させる。この絶縁膜１３は、例えば酸化シリコン
で構成することとする。

【００２９】その後、この絶縁膜１３上に、本発明に特
徴的な構成であるリブ１４を形成する。このリブ１４
は、例えば絶縁性材料層１４ａ上に、導電性材料層１４
ｂを積層してなる構造で形成され、表示エリアの全面に
亘って各画素ａ間に行列状に配線され（図２参照）、上
部の導電性材料層１４ｂが後に形成される上部共通電極
１２（図１参照）に接続された補助配線として用いられ
る。この際、絶縁性材料層１４ａとしては、例えばポリ
イミドやフォトレジスト等の有機絶縁材料や、酸化シリ
コンのような無機絶縁材料を用いることとする。また、
導電性材料層１４ｂとしては、アルミニウム（Ａｌ）や
クロム（Ｃｒ）のような低抵抗の導電性材料を単層また
は積層させて用いることとする。

【００３０】また、リブ１４は、その表面高さが、有機
層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ（図１参照）の表面高さより
も高く形成されることとする。リブ１４をこのように形
成することで、次の工程で説明するように、下部電極１
０上に有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを蒸着にてパター
ン形成する際に用いられるマスクのスペーサとして、リ
ブ１４が用いられるようになる。

【００３１】さらに、リブ１４は、側壁が順テーパ形状
に成形されており、これによって上述したように、ある
程度の高さを有するリブ１４を覆う上部共通電極１２の
カバレッジを確保できるように構成されている。

【００３２】以上後、図５（１）〜図５（３）に示すよ
うに、各発光色に対応させた有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１
１Ｂを、各画素ａの下部電極１０上に順次パターン形成
する。この際、リブ１４をスペーサとし、このリブ１４
上に各発光色の画素上に開口部を有するメタルマスク２
０を載置した状態で、各有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
を下部電極１０上に順次蒸着する。また、有機層１１
Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、下部電極１０の露出面を完全に
覆う状態で形成され、ここでは図示を省略した有機正孔
輸送層や、有機発光層、さらには必要に応じて有機電子
輸送層を下部電極１０側から順次積層してなる。

【００３３】以下、各有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ形
成の具体的な一例を記す。

【００３４】先ず、図５（１）に示すように、緑色の発
光に対応する画素ａ上に開口部が配置されるようにメタ
ルマスクをアライメントし、抵抗加熱により有機材料を
蒸着する。ここでは、先ず、正孔注入層として、ｍ−Ｍ
ＴＤＡＴＡ〔4,4,4媒-tris(3-methylphenylphenylamin
o)triphenylamine〕を２５ｎｍの膜厚で蒸着させる。次
に、正孔輸送層として、α−ＮＰＤ[4,4-bis(N-1-napht
hyl-N-phenylamino)biphenyl]を３０ｎｍの膜厚で蒸着
させる。さらに、電子輸送層を兼ねる発光層として、Ａ
ｌｑ３[tris(8-quinolinolato)aluminium(III)]を５０
ｎｍの膜厚で蒸着する。これらの層は、同一の装置内で
連続して蒸着されることとする。

【００３５】次に、図５（２）に示すように、青色の発
光に対応する画素上に開口部が配置されるようにメタル
マスクをアライメントし、抵抗加熱により有機材料を蒸
着する。ここでは、先ず、正孔注入層として、ｍ−ＭＴ
ＤＡＴＡを１８ｎｍの膜厚で蒸着させる。次に、正孔輸
送層として、例えばα−ＮＰＤを３０ｎｍの膜厚で蒸着
させる。さらに、正孔ブロック層を兼ねる発光層とし
て、バソクプロイン（Bathocuproine：2,9-dimethyl-4,
7-diphenyl-1,10phenanthroline）を１４ｎｍの膜厚で
蒸着した後、発光層としてＡｌｑ３を例えば３０ｎｍの
膜厚で蒸着する。これらの層は、同一の装置内で連続し
て蒸着されることとする。

【００３６】そして、さらに図５（３）に示すように、
赤色の発光に対応する画素上に開口部が配置されるよう
にメタルマスクをアライメントし、抵抗加熱により有機
材料を蒸着する。ここでは、先ず、正孔注入層として、
ｍ−ＭＴＤＡＴＡを５５ｎｍの膜厚で蒸着させる。次
に、正孔輸送層として、例えばα−ＮＰＤを３０ｎｍの
膜厚で蒸着させる。さらに、発光層として、ＢＳＢ−Ｂ
ＣＮ[2,5-bis{4-(N-methoxyphenyl-N-phenylamino)styr
yl}benzene-1,4-dicarbonitrile]を蒸着した後、電子輸
送層としてＡｌｑ３を３０ｎｍの膜厚で蒸着する。これ
らの層は、同一の装置内で連続して蒸着されることとす
る。

【００３７】以上のようにして、有機層１１Ｒ，１１
Ｇ，１１Ｂを形成した後、図６に示すように、表示エリ
アの全面にベタ付けにする状態で、各画素に共通の上部
共通電極１２を形成する。この上部共通電極１２は、側
壁が順テーパ形状に成形されたリブ１４の表面を覆い、
リブ１４の上部を構成する導電性材料層１４ｂに接続さ
れる状態で形成されることとする。ただし、この上部共
通電極１２は、有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ及び絶縁
膜１３によって下部電極１０と絶縁されたものになる。

【００３８】また、この上部共通電極１２は、アノード
電極またはカソード電極として用いられるもので、この
表示装置が上面発光型である場合には透明に形成され、
一方この表示装置が透過型である場合には高反射性材料
で構成される。この際、下地に対して影響を及ぼすこと
のない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方
法、例えば蒸着法やＣＶＤ(chemical vapor depositio
n)法によって上部共通電極１２の形成を行うこととす
る。また、望ましくは、有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
を大気に暴露することなく、有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１
１Ｂの形成と同一の装置内において連続して上部共通電
極１２の形成を行うことで、大気中の水分による有機層
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの劣化を防止する。

【００３９】ここでは、表示装置が上面発光型であり、
下部電極１０をアノード電極として用いるため、上部共
通電極１２はカソード電極として用いられることにな
る。この場合、上部共通電極１２は、有機層１１Ｒ，１
１Ｇ，１１Ｂに対して電子を効率的に注入できるよう
に、仕事関数の小さい材料で透明に形成され、特に蒸着
法のような成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法によ
って形成できる金属薄膜として形成することが好まし
い。そこでここでは、Ｍｇ-Ａｇ合金のような透過率の
高い、好ましくは透過率３０％以上の金属薄膜を上部共
通電極１２として用いることとし、例えばＭｇ-Ａｇ合
金を共蒸着によって１４ｎｍの膜厚で形成する。

【００４０】尚、下部電極１０がカソード電極と用いら
れている場合には、上部共通電極１２をアノード電極と
する。この場合、上部共通電極１２は、仕事関数の大き
い材料を用いて透明に形成され、特に蒸着法によって形
成できる金属薄膜として形成することが好ましい

【００４１】また、表示装置が透過型であり、上部共通
電極１２をカソード電極として用いる場合には、仕事関
数が小さくかつ反射率の高い導電性材料で上部共通電極
１２を構成する。さらに表示装置が透過型であり、上部
共通電極１２をアノード電極として用いる場合には、仕
事関数が大きくかつ反射率の高い導電性材料で上部共通
電極１２を構成する。

【００４２】以上の後、図７に示すように、金属薄膜か
らなる透明な上部共通電極１２上に、絶縁性または導電
性の保護膜１６を設ける。この際、下地に対して影響を
及ぼすことのない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さ
い成膜方法で、例えば蒸着法やＣＶＤ(chemical vapor
deposition)法によって保護膜１６の形成を行うことと
する。また、保護膜１６の形成は、上部共通電極１２を
大気に暴露することなく、上部共通電極１２の形成と同
一の装置内において連続して行うこととする。これによ
って、大気中の水分や酸素による有機層１１Ｒ，１１
Ｇ，１１Ｂの劣化を防止しながら保護膜１６を形成する
のである。

【００４３】また、この保護膜１６は、有機層１１Ｒ，
１１Ｇ，１１Ｂへの水分の到達防止を目的とし、透過水
性,吸水性の低い材料を用いて十分な膜厚で形成される
こととする。さらに、表示装置が上面発光型である場合
には、この保護膜１６は有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
で発生した光を透過する材料からなり、例えば８０％程
度の透過率が確保されていることとする。

【００４４】そして、特にここでは、保護膜１６を絶縁
性材料によって形成する、つまり、金属薄膜からなる単
層構造の上部共通電極１２上に、絶縁性の保護膜１６を
直接形成するのである。

【００４５】このような保護膜１６として、無機アモル
ファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン
（α−Ｓｉ）,アモルファス炭化シリコン（α−Ｓｉ
Ｃ）,アモルファス窒化シリコン（α−Ｓｉ_1-xＮ_x）さ
らにはアモルファスカーボン（α−Ｃ）等を好適に用い
ることができる。このような無機アモルファス性の絶縁
性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良
好な保護膜１６となるのである。

【００４６】例えば、アモルファス窒化シリコンからな
る保護膜１６を形成する場合には、ＣＶＤ法によって２
〜３μｍの膜厚に形成されることとする。ただし、この
際、有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの劣化による輝度の
低下を防止するため成膜温度を常温に設定し、さらに、
保護膜１６の剥がれを防止するために膜のストレスを最
小になる条件で成膜することが望ましい。

【００４７】尚、保護膜１６を導電性材料で構成する場
合には、ＩＴＯやＩＸＯのような透明導電性材料が用い
られることになる。

【００４８】以上のようにして保護膜１６を形成した
後、図１に示したように、必要に応じて保護膜１６上に
紫外線硬化樹脂１７を介してガラス基板１８を固着し、
表示装置を完成させる。

【００４９】このように構成された有機ＥＬディスプレ
イでは、上部共通電極１２に表示面の全面に亘って補助
配線となるリブ１４を接続させたことで、表示面の全面
を覆う状態でベタ付けされた上部共通電極１２の表示面
内における電圧勾配を抑え、電圧降下を抑制することが
可能になる。このため、表示面内において各画素ａに設
けられた有機ＥＬ素子９の発光強度を確保することがで
きる。

【００５０】特に、上面発光型の表示装置において、有
機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂで発生した発光光を透過す
る金属薄膜によって上部共通電極１２を構成した場合に
は、この上部共通電極１２のシート抵抗は高くなる。し
かし、リブ１４の導電性材料層１４ｂがこの上部共通電
極１２の補助配線となり、上部共通電極１２の表示面内
における電圧勾配が抑えられ、表示面の中央付近におけ
る電圧降下を抑制することが可能になるのである。

【００５１】このため、金属薄膜からなる上部共通電極
１２上に、直接絶縁性材料からなる保護膜１６を直接設
けた構成にしても、表示面内において各画素ａに設けら
れた有機ＥＬ素子９の発光強度を確保することができ
る。このような金属薄膜からなる上部共通電極１２や絶
縁性材料からなる保護膜１６は、下地に対して影響を及
ぼすことのない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さい
成膜方法、例えば蒸着法やＣＶＤ(chemical vapor depo
sition)法によって形成することができるため、有機層
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂにダメージが加わることを防止
できる。この結果、リーク電流の発生による「滅点」と
呼ばれる非発光画素の発生を防止することも可能にな
る。

【００５２】しかも、このリブ１４は、補助配線として
用いられるだけではなく、有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１
Ｂをパターン形成する際のマスクのスペーサを兼ねたも
のであるため、各画素ａ間にスペーサと補助配線とを個
別に設ける必要はなく、各画素ａ間の省スペース化が図
られ、画素面積が確保される。以上の結果、アクティブ
マトリックス型の上面発光有機ＥＬディスプレイの表示
性能の向上を図ることが可能になる。

【００５３】また、高抵抗な上部共通電極１２に補助配
線（リブ１４）を接続させたことで、消費電力を削減す
ることが可能になる。さらに、上部共通電極１２の発熱
を抑制して有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの劣化を防止
することができるため、表示性能を維持することが可能
になる。

【００５４】さらに、リブ１４を絶縁性材料層１４ａと
導電性材料層１４ｂとを積層した二層構造としているた
め、スペーサとしての機能を持たせるためのリブ１４の
高さを、絶縁性材料層１４ａによって確保できる。した
がって、導電性材料層１４ｂのエッチング残りなどを生
じることなく、高さを必要とするリブ１４の形成が容易
になる。

【００５５】上記実施形態例では、リブ１４を絶縁性材
料層１４ａ上に導電性材料層１４ｂを積層した二層構造
として説明した。しかし、このリブ１４は、図８（１）
に示すように、導電性材料層１４ｂ上に絶縁性材料層１
４ａを積層してなる構造であっても良い。さらにここで
の図示は省略したが、絶縁性材料層の表面を導電性材料
層で覆った構成であっても良く、また、導電性材料のみ
で構成されたものであっても良い。リブ１４を導電性材
料のみで構成した場合には、リブ１４及びこれに接続さ
れた上部共通電極１２をより低抵抗化することが可能に
なる。

【００５６】ただし、上述したような何れの構成のリブ
であっても、側壁が順テーパ形状に成形されることが望
ましく、また、有機ＥＬ素子の上部共通電極１２がリブ
１４を構成する導電性材料層に接続され、この導電性材
料層が上部共通電極１２の補助配線として構成されてい
ることは言うまでもない。さらに、リブ１４は、その表
面高さが有機層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの表面高さより
も高く形成されており、これによって有機層１１Ｒ，１
１Ｇ，１１Ｂを蒸着にてパターン形成する際に用いられ
るマスク２０のスペーサとしても用いられるものである
こととする。

【００５７】図９は本発明の有機ＥＬディスプレイの他
の実施形態例を示す図であり、表示エリアの概略構成を
示す要部平面図である。この図に示す有機ＥＬディスプ
レイと図１及び図２を用いて説明した有機ＥＬディスプ
レイとの異なるところは、リブ１４’が、島状にパター
ニングされた絶縁性材料層１４ａ’と補助配線として用
いられる導電性材料層１４ｂとの２層構造で構成されて
いる点にあり、その他の構成は同様であることとする。

【００５８】すなわち、この有機ＥＬディスプレイの各
画素ａ間には、導電性材料層１４ｂが各画素ａ間に行列
状に配線され、行方向と列方向に延設された導電性材料
層１４ｂの交差部分上に島状にパターニングされた絶縁
性材料層１４ａ’が形成されている。

【００５９】また、スペーサとしての機能を持たせるた
めのリブ１４’の高さは、絶縁性材料層１４ａ’によっ
て確保し、絶縁性材料層１４ａ’の側壁を順テーパ形状
にすることで、この絶縁性材料層１４ａ’を覆う上部共
通電極１２のカバレッジを確保する。

【００６０】このように構成されたリブ１４’を備えた
有機ＥＬディスプレイであっても、高抵抗な透明導電性
材料で構成された上部共通電極１２に、表示面の全面に
亘って補助配線となる導電性材料層１４ｂを接続させた
ことで、表示面内における上部共通電極の電圧降下を抑
制することが可能になる。このため、表示面内における
各画素ａの有機ＥＬ素子の発光強度を確保することがで
きる。しかも、リブ１４’は、絶縁性材料層１４ａ’と
導電性材料層１４ｂとの積層部分が、有機層１１Ｒ，１
１Ｇ，１１Ｂをパターン形成する際のマスクのスペーサ
となるため、各画素間にスペーサと補助配線とを個別に
設ける必要はなく、各画素ａ間の省スペース化が図ら
れ、画素面積が確保される。この結果、先に説明した実
施形態例の有機ＥＬディスプレイと同様に、アクティブ
マトリックス型の上面発光有機ＥＬディスプレイの表示
性能の向上を図ることが可能になる。

【００６１】また、リブ１４’においてスペーサとなる
部分の高さを絶縁性材料層１４ａ’によって確保してい
るため、高さを必要とするスペーサ部分の形成が容易に
なる。しかも、この絶縁性材料層１４ａ’を島状にパタ
ーニングしたことで、高さを必要とする（つまりある程
度の底面積を必要とする）スペーサ部分の配置面積が縮
小されることになる。そして、各画素ａ間に、低抵抗材
料からなる導電性材料層１４ｂを狭いパターン幅で形成
することで、画素面積を拡大することが可能になり、さ
らに表示性能の向上を図ることが可能になる。

【００６２】またここでは、導電性材料層１４ｂ上に島
状にパターン形成された絶縁性材料層１４ａ’を形成し
た場合を説明したが、島状にパターン形成された絶縁性
材料層１４ａ’上に、一部分を重ねる状態で導電性材料
層１４ｂを設け、これをリブ１４’としても良い。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の表示装置に
よれば、有機層をパターン形成する際に用いられるマス
クのスペーサと、表示面の全面を覆う上部共通電極の補
助配線とを兼ねるリブを各画素間に設けたことで、表示
面の全画素における有機発光層の発光強度を維持しつ
つ、各画素間の省スペース化を図って画素面積を確保す
ることが可能になる。この結果、アクティブマトリック
ス型の表示装置における表示性能の向上を図ることが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を説明するための要部断
面図である。

【図２】本発明の一実施形態例を説明するための要部平
面図である。

【図３】図１及び図２に示す表示装置の製造工程図（そ
の１）である。

【図４】図１及び図２に示す表示装置の製造工程図（そ
の２）である。

【図５】図１及び図２に示す表示装置の製造工程図（そ
の３）である。

【図６】図１及び図２に示す表示装置の製造工程図（そ
の４）である。

【図７】図１及び図２に示す表示装置の製造工程図（そ
の５）である。

【図８】リブの構成例を説明するための要部断面図であ
る。

【図９】本発明の他の実施形態例を説明するための要部
平面図である。

【符号の説明】

１０…下部電極、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…有機層、１
２…上部共通電極、１４，１４’…リブ、１４ａ，１４
ａ’…絶縁性材料層、１４ｂ…導電性材料層、１６…保
護膜、ａ…画素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｚ (72)発明者平野貴之東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者岩瀬祐一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者関谷光信東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者佐野直樹東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者笹岡龍哉東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB00 BA06 BB00 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C094 AA07 AA25 AA60 BA03 BA27 CA19 EA05 EA07 EC04 HA08 5G435 AA00 AA16 BB05 HH12 HH14 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素毎にパターン形成された下部電極
と、少なくとも有機発光材料からなる層を有し前記下部
電極を覆う状態で設けられた有機層と、全画素を覆う状
態で前記有機層上に設けられた上部共通電極とを備えた
表示装置において、前記上部共通電極の下の前記各画素間には、前記有機層
をパターン形成する際に用いられるマスクのスペーサと
なるリブが、前記上部共通電極に接続された補助配線と
して設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】請求項１記載の表示装置において、前記リブは、側壁が順テーパ形状に成形されていること
を特徴とする表示装置。
【請求項３】請求項１記載の表示装置において、前記リブは、絶縁性材料層と導電性材料層とからなり、
当該導電性材料層が前記補助配線として用いられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】請求項３記載の表示装置において、前記絶縁性材料層は、島状にパターニングされてなるこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項５】請求項１記載の表示装置において、前記上部共通電極は、前記有機層で発生した発光光を透
過する金属薄膜からなり、前記上部共通電極上には、前記発光光を透過する保護膜
が設けられたことを特徴とする表示装置。
【請求項６】請求項５記載の表示装置において、前記保護膜は、絶縁性材料からなり、前記金属薄膜上に
直接設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】下部電極上に有機層を形成し、当該有機
層上に上部電極を形成した後、これらを覆う状態で保護
膜を形成する表示装置の製造方法において、前記上部電極の形成と前記保護膜の形成とを、同一の成
膜装置内で連続して行うことを特徴とする表示装置の製
造方法。