JP5157825B2 - 有機ｅｌディスプレイの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、補助配線が設けられた有機ＥＬディスプレイの製造方法に関する。

近年、有機材料の電界発光現象（electro luminescence：ＥＬ）を利用した有機ＥＬ素子が、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。この有機ＥＬ素子を用いた表示装置（有機ＥＬディスプレイ）の駆動方式としては、単純マトリクス方式およびアクティブマトリックス方式が挙げられるが、画素数が多い場合は、アクティブマトリクス方式が適している。

アクティブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイでは、基板上に、各画素（有機ＥＬ素子）を駆動するための薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタに接続された第１電極と、発光層を含む有機層と、第２電極とがこの順に設けられている。このような有機ＥＬディスプレイでは、各画素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、上面発光型という）とすることが好ましい。この上面発光型の有機ＥＬディスプレイでは、第２電極が透明または半透明な電極材料で形成される。

ところが、上記のような透明電極材料は一般に電気抵抗値が高く、また第２電極は各画素に共通の電極として形成されるため、上面発光型の有機ＥＬディスプレイでは、第２電極において電圧降下を生じ易い。これは、表示性能を著しく低下させる要因となっている。そこで、このような電圧降下の発生を抑制するために、各画素間の領域に補助配線を設ける手法が用いられている。具体的には、基板上の第１電極側に、第１電極とは電気的に絶縁された補助配線が配設され、この補助配線が第２電極と電気的に接続される。

ここで、有機層は基板全面に対してベタ塗りで形成される場合が多い。この場合、上記補助配線上にも有機層が形成されることになるため、有機層によって補助配線と第２電極とのコンタクトが悪化してしまう虞がある。なお、マスクを用いて有機層を画素ごとに塗り分けて形成する場合であっても、マスクの位置決め精度やマスク開口の加工精度が悪いと、補助配線上に有機層が成膜されてしまい、第２電極とのコンタクトの悪化に繋がる。

そこで、有機層のうち補助配線上の領域にレーザ光を照射することにより、補助配線上の有機層を選択的に除去する手法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００５−１１８１０号公報 特開２００６−２８６４９３号公報

しかしながら、特許文献１，２の手法では、レーザ光照射設備が必要である。また、照射位置などを厳密に位置合わせしなければならず、タクトタイムの増大や工程の複雑化を招いていた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、大掛かりな設備を用いることなく、簡易な工程で補助配線と第２電極との良好な電気的接続を確保することが可能な有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供することにある。

本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、基板上に第１電極を形成する工程と、基板上の各画素の周辺領域に補助配線を形成する工程と、補助配線と電気的に絶縁されるように金属層を形成する工程と、第１電極および補助配線の上に、発光層を含む有機層を形成する工程と、補助配線および金属層を通じて有機層に逆バイアス電圧を印加することにより、有機層の補助配線に対応する領域に接続孔を形成する工程と、有機層上に接続孔を埋め込むように第２電極を形成する工程とを含むものである。

本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法では、電気的に絶縁されるように形成した補助配線と金属層とを通じて、有機層に逆バイアス電圧を印加することにより、有機層のうち補助配線上の領域のみが選択的に除去される。このようにして除去された領域を接続孔として、第２電極を埋め込むことにより、補助配線と第２電極との間で良好な電気的接続が確保される。

本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、他の補助配線を補助配線と電気的に絶縁されるように形成したのち、これらの補助配線および他の補助配線を通じて有機層に逆バイアス電圧を印加するようにしている。このため、補助配線上に形成された有機層を、レーザ光の照射装置などを用いることなく、また、精密な位置合わせを行うことなく、除去することができる。よって、大掛かりな設備を用いることなく、簡易な工程で、補助配線と第２電極との良好な電気的接続を確保することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ１の断面構造を表すものである。有機ＥＬディスプレイ１は、薄型の有機ＥＬディスプレイとして好適に用いられ、マトリクス状に配設された複数の画素を個別に駆動して表示を行うアクティブマトリクス方式の表示装置である。この有機ＥＬディスプレイ１では、例えばガラスなどよりなる駆動側基板１０上に、Ｒ（Red：赤）画素としての有機ＥＬ素子１０Ｒ、Ｇ（Green：緑）画素としての有機ＥＬ素子１０Ｇ、およびＢ（Blue：青）画素としての有機ＥＬ素子１０Ｂが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。駆動側基板１０上には、上記有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれを駆動するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）１１を含む画素駆動回路（詳細は後述）と、平坦化層１２とが形成されている。この平坦化層１２上に、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが設けられている。駆動側基板１０上の有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、保護膜３０および接着層３１を介して封止側基板２０によって封止されている。

ＴＦＴ１１は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを、アクティブマトリクス方式により駆動するための駆動素子であり、ボトムゲート型であってもトップゲート型であってもよい。このＴＦＴ１１のゲートは走査線駆動回路に接続され、ソースおよびドレイン（いずれも図示せず）は、例えば酸化シリコンあるいはＰＳＧ（Phospho-Silicate Glass）などよりなる層間絶縁膜１１Ａを介して設けられた配線層１１Ｂに接続されている。配線層１１Ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）単体もしくはアルミニウム合金による単層膜、チタン（Ｔｉ）／アルミニウムの積層膜、もしくはチタン／アルミニウム／チタンの３層膜により構成される。このようなＴＦＴ１１、層間絶縁膜１１Ａおよび配線層１１Ｂ上には、平坦化層１２が形成されている。

平坦化層１２は、ＴＦＴ１１が形成された駆動側基板１０の表面を平坦化する共に、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各層の膜厚を均一に形成するためのものである。この平坦化層１２は、絶縁材料により構成されており、詳細は後述するが、補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂとを電気的に絶縁させる役割をも果たしている。絶縁材料としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂およびノボラック樹脂等の有機材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）などの無機材料を用いることができる。このような平坦化層１２には、画素ごとにコンタクトホール１２ａが設けられており、このコンタクトホール１２ａに後述の第１電極１３が埋設されることによって、上記配線層１１Ｂとの電気的接続が確保されている。本実施の形態では、この平坦化層１２上に、補助配線１４と後述の逆バイアス用配線１７Ｂとが配設されている。

有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂでは、例えば、平坦化層１２上に、陽極としての第１電極１３と補助配線１４とが配設され、これらの上に、画素間絶縁膜１５、発光層を含む有機層１６、逆バイアス用電極１７および陰極としての第２電極１８がこの順に積層されている。これらのうち有機層１６、逆バイアス用電極１７および第２電極１８は、各画素に共通の層として、全画素にわたって設けられている。

第１電極１３は、平坦化層１２上に画素ごとに配設され、有機層１６に正孔を注入する電極として機能するものである。第１電極１３は、上述したように上面発光型の場合には、反射層として用いられるため、できるだけ高い反射率を有していることが発光効率を高める上で望ましい。例えば、第１電極１３の構成材料としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム、モリブデン（Ｍｏ）およびクロム（Ｃｒ）などの金属元素の単体または合金が挙げられ、厚みは例えば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第１電極１３は単層構造でもよいし複数の層の積層構造でもよい。

補助配線１４は、第２電極１８における電圧降下を抑制するためのものであり、第１電極１３と電気的に絶縁される一方、第２電極１８と導通して設けられている。例えば、補助配線１４は、平坦化層１２上において、第１電極１３の周辺領域に配設されている。一方、補助配線１４上に設けられた画素間絶縁膜１５、有機層１６および逆バイアス用電極１７には、補助配線１４まで貫通してコンタクトホール１６Ａが設けられ、このコンタクトホール１６Ａにより、補助配線１４と第２電極１８とが導通している。このような補助配線１４は、詳細は後述するが、各画素同士の間の画素間領域に配設されると共に、マトリクス状に配列した全ての画素領域、すなわち表示領域を取り囲む外周領域に配設されている。これらの補助配線１４の形成領域の更に外周領域には逆バイアス用配線１７Ｂ（図１には図示せず。詳細は後述する。）が配設され、この逆バイアス用配線１７Ｂは、上記外周領域において逆バイアス電極１７に接続されている。

補助配線１４は、第１電極１３と異なる導伝材料により構成されてもよいが、好ましくは第１電極１３と同一材料により構成されている。補助配線１４と第１電極１３とが同一材料で構成されることにより、後述する製造工程において補助配線１４と第１電極１３とを同一工程でパターニング形成することができ、工数の削減につながる。この補助配線１４の詳細構成については後述する。

画素間絶縁膜１５は、第１電極１３と第２電極１８、第１電極１３と補助配線１４とをそれぞれ電気的に絶縁させるものである。画素間絶縁膜１５は、例えば酸化シリコンあるいはポリイミドなどの絶縁材料により構成されている。この画素間絶縁膜１５には、第１電極１３に対応して開口部１５Ａ、補助配線１４に対応して開口部１５Ｂがそれぞれ設けられている。開口部１５Ａには、有機層１６、逆バイアス用電極１７および第２電極１８がこの順に積層され、開口部１５Ｂには、第２電極１８が埋設されている。すなわち、開口部１５Ａに対応する領域が、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおける発光領域となり、開口部１５Ｂは、上記コンタクトホール１６Ａの一部として機能している。

有機層１６は、画素間絶縁膜１５の側面および上面と、開口部１５Ａによって露出した第１電極１３の上面とを覆うように形成されている。但し、有機層１６は、画素間絶縁膜１５の開口部１５Ｂの直上付近において断絶されており、コンタクトホール１６Ａの一部を構成している。以下、有機層１６の具体的な構成について説明する。

有機層１６は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色にかかわらず同一の積層構造を有している。例えば、第１電極１３の側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層および電子輸送層が積層されている。正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであり、例えば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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）あるいは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）により構成されている。正孔輸送層は、正孔注入効率を高めるためのものであり、例えば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）により構成されている。

赤色発光層、緑色発光層および青色発光層はそれぞれ、電界をかけることにより、第１電極１３側から注入された正孔の一部と、第２電極１８側から注入された電子の一部とを再結合して、赤色、緑色および青色の光を発生するものである。これらの各色発光層はそれぞれ、スチリルアミン誘導体、芳香族アミン誘導体、ぺリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素、トリフェニルアミン誘導体等の有機材料を含んで構成されている。これら３色の発光層が厚み方向に積層されていることにより、全体として白色の光が第２電極１８の上方へ出射するようになっている。

電子輸送層は、各色発光層への電子注入効率を高めるためのものであり、例えば８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ₃ ）により構成されている。この電子輸送層上に逆バイアス用電極１７が配設されている。なお、このような有機層１６における電子輸送層と逆バイアス用電極１７との間に、電子注入効率を高めるための電子注入層が更に設けられていてもよい。電子注入層の構成材料としては、例えばＬｉ₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏ、ＬｉＦやＣａＦ₂等のアルカリ金属酸化物、アルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類フッ化物が挙げられる。

逆バイアス用電極１７は、上記有機層１６と同様、画素間絶縁膜１５の開口部１５Ｂの直上付近において断絶され、コンタクトホール１６Ａの一部を構成している。この逆バイアス用電極１７は、詳細は後述するが、製造過程において補助配線１４上にコンタクトホール１６Ａを形成し、補助配線１４と第２電極１８との電気的接続を確保するために設けられるものである。逆バイアス用電極１７の構成材料としては、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、マグネシウム銀合金（ＭｇＡｇ）およびインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明あるいは半透明な電極材料などが挙げられる。この逆バイアス用電極１７は、逆バイアス電極１７と第２電極１８の製造工程の簡略化および接続抵抗の観点から、第２電極１８と同じ材料を選択することが好ましく、厚みは例えば３ｎｍ〜２０ｎｍである。なお、逆バイアス用電極１７の詳細な構成については後述する。

第２電極１８は、有機層１６に電子を注入する電極として機能するものである。第２電極１８の構成材料としては、上面発光型の場合、例えば導電性および光透過性を有する材料、例えばインジウム錫酸化物、酸化亜鉛、マグネシウム銀合金およびインジウム亜鉛酸化物などの透明あるいは半透明な電極材料により構成されている。

保護膜３０は、透明誘電体からなり、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ），窒化シリコン（ＳｉＮ）などにより構成されている。接着層３１は、例えば熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂などにより構成されている。

封止側基板２０は、接着層３１と共に有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止するためのものである。封止側基板２０は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。この封止側基板２０には、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの配置に対応して、赤色、緑色および青色の各色カラーフィルタ（図示せず）が設けられている。これにより、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれで発生した白色光が３原色の光として取り出されると共に、各層において反射された外光が吸収され、コントラストが改善される。なお、カラーフィルタは、駆動側基板１０に設けられていてもよい。また、各色カラーフィルタ同士の間に、ブラックマトリクスが設けられていてもよい。

続いて、図２を参照して、補助配線１４、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂの詳細構成について説明する。図２は、平坦化層１２上における補助配線１４および逆バイアス用配線１７Ｂの平面構成と、逆バイアス用電極１７および第２電極１８の形成領域について模式的に表したものである。なお、図２のＩ−Ｉ線における矢視断面図が図１に対応している。

補助配線１４は、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ（ここでは、簡便化のため、いずれも単に画素Ｐとする）同士の間の画素間領域１４１と、マトリクス状に配列した全ての画素Ｐ（以下、表示領域という）を取り囲む外周領域１４２とに配設されている。すなわち、補助配線１４の平面形状は、基板面において矩形状の枠の内部を格子状に区切ったような形状となっている。この補助配線１４の外周領域１４２を更に外側から取り囲むように、かつ補助配線１４から離隔して、逆バイアス用配線１７Ｂが配設されている。

逆バイアス用配線１７Ｂは、上記第１電極１３および補助配線１４と異なる材料により構成されてもよいが、好ましくは上記第１電極１３および補助配線１４と同一材料により構成されている。後述の製造工程において、第１電極１３、補助配線１４および逆バイアス用配線１７Ｂを同一工程でパターニング形成することができるからである。

補助配線１４の上には、上述したように、有機層１６（図２には図示せず）が表示領域の全域にわたって形成されている。但し、平坦化層１２上において、有機層１６は、補助配線１４の外周領域１４２よりも外側、かつ逆バイアス用配線１７Ｂの形成領域よりも内側の領域に設けられている。すなわち、補助配線１４は有機層１６によって覆われる一方、逆バイアス用配線１７Ｂは有機層１６から露出して設けられている。

これらの有機層１６と、有機層１６から露出した逆バイアス用配線１７Ｂの形成領域とを覆うように、逆バイアス用電極１７が、平坦化層１２の全面（例えば、図２中の一点鎖線で囲った領域）にわたって配設されている。この逆バイアス用電極１７上には、第２電極１８が、表示領域から、補助配線１４の外周領域１４２よりも外側かつ逆バイアス用配線１７Ｂの形成領域よりも内側の領域にかけて（例えば、図２中の二点鎖線で囲った領域）設けられている。

補助配線１４および逆バイアス用配線１７Ｂにはそれぞれ、電圧印加用のパッド（第１パッド１４Ａおよび第２パッド１７Ａ）が取り付けられている。これらの第１パッド１４Ａおよび第２パッド１７Ａはそれぞれ、後述の製造過程において、補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂ（逆バイアス用電極１７）とを通じて、有機層１６に逆バイアス電圧を印加するためのものである。

第１パッド１４Ａは、補助配線１４の外周領域１４２の一部に取り付けられている。この第１パッド１４Ａは、例えば層間絶縁膜１１Ａ上に配線層１１Ｂと共に形成されており、平坦化層１２に設けられた開口部分（図示せず）を介して補助配線１４と接触している。一方、第１パッド１４Ａは、例えば平坦化層１２の一部（被覆部分１２Ａ）によって、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂに対向する部分が被覆されている。このように、補助配線１４と第１パッド１４Ａとは、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂの双方に直に接しないように配設されている。

第２パッド１７Ａは、逆バイアス用配線１７の一部に取り付けられている。この第２パッド１７Ａは、平坦化層１２から露出して配設された露出部分１７Ｃを有している。このように、逆バイアス用配線１７および第２パッド１７Ａは、その少なくとも一部において、逆バイアス用電極１７に直に接するように配設されている。

なお、本実施の形態において、補助配線１４は本発明の「補助配線」、逆バイアス用配線１７Ｂは「金属層」、逆バイアス用電極１７は「第３電極」にそれぞれ対応している。

上記有機ＥＬディスプレイ１は、例えば、次のようにして製造することができる。

図３〜図８は有機ＥＬディスプレイ１の製造方法を工程順に表すものである。まず、図３（Ａ）に示したように、駆動側基板１０上に、公知の薄膜プロセスにより、ＴＦＴ１１および層間絶縁膜１１Ａを形成したのち、層間絶縁膜１１Ａ上に、上述した材料よりなる配線層１１Ｂを形成する。このとき、例えばスパッタリング法などにより上述した材料による単層膜もしくは積層膜を成膜したのち、例えばリソグラフィ法を用いて配線層１１Ｂをパターニング形成する。この際、同時に、層間絶縁膜１１Ａ上に第１パッド１４Ａを形成しておく。

その後、図３（Ｂ）に示したように、駆動側基板１０の全面に、例えばスピンコート法により上述した材料よりなる平坦化層１２を塗布形成したのち、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、配線層１１Ｂに対応する領域に開口部１２ａを形成する。また同時に、第１パッド１４Ａと補助配線１４を接触させるための開口部（図示せず）を形成しておく。

続いて、図４（Ａ）に示したように、平坦化層１２の上の全面に、金属層１３−１を、例えばスパッタリング法により成膜する。金属層１３−１は、第１電極１３、補助配線１４および逆バイアス用配線１７Ｂ（図４（Ａ），（Ｂ）には図示せず）を構成する材料からなる。こののち、図４（Ｂ）に示したように、例えばリソグラフィ法を用いて、各画素領域に第１電極１３、各第１電極１３の外周領域に補助配線１４を、それぞれ同時にパターニング形成する。このとき、更に、逆バイアス用配線１７Ｂを、図２に示したように、補助配線１４の外周領域に補助配線１４から離隔して同時にパターニング形成する。こののち、逆バイアス用配線１７Ｂに第２パッド１７Ｂを取り付ける。これにより、補助配線１４と第１パッド１４Ａ、逆バイアス用配線１７Ｂと第２パッド１７Ｂとがそれぞれ電気的に接続される。

次いで、図５（Ａ）に示したように、形成した第１電極１３および補助配線１４の上に、上述した材料よりなる画素間絶縁膜１５を、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学的気相成長）法により成膜し、例えばリソグラフィ法を用いて第１電極１３および補助配線１４に対応する部分をそれぞれ選択的に除去し、開口部１５Ａ，１５Ｂを形成する。

続いて、図５（Ｂ）に示したように、画素間絶縁膜１５の上に、表示領域を覆うように例えば真空蒸着法により、上述した材料よりなる有機層１６を成膜する。これにより、有機層１６は、画素間絶縁膜１５の開口部１５Ａに形成されると共に、開口部１５Ｂに埋設される。なお、このとき、有機層１６は、逆バイアス用配線１７Ｂの形成領域よりも内側の領域に形成し、逆バイアス用配線１７Ｂを有機層１６から露出させておく。

次いで、図６に示したように、平坦化層１２上の全面、すなわち有機層１６と、平坦化層１２上の逆バイアス用配線１７Ｂとを覆うように、例えばスパッタリング法などを用いて、上述した材料よりなる逆バイアス用電極１７を形成する。

このように、平坦化層１２上において、逆バイアス用配線１７Ｂを補助配線１４の外周に補助配線１４から離隔して形成することにより、補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂとが電気的に絶縁されるようにする。また、第１パッド１４Ａを、平坦化層１２により覆うように形成することにより、第１パッド１４Ａが、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂの双方に対して電気的に絶縁されるようにする。更に、このとき、全画素領域を覆うように形成した有機層１６により、補助配線１４と逆バイアス用電極１７とは電気的に絶縁される。

一方、逆バイアス用配線１７Ｂを、有機層１６から露出して形成し、その上に逆バイアス用電極１７を平坦化層１２上の全面に形成することにより、逆バイアス用配線１７Ｂと逆バイアス用電極１７とを電気的に接続する。また、第２パッド１７Ａを、平坦化層１２から露出させて逆バイアス用配線１７Ｂに取り付けることにより、第２パッド１７Ａの一部を、逆バイアス用電極１７と電気的に接続する。

次に、上記のようにして形成した補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂ（逆バイアス用電極１７）とを通じて、有機層１６に逆バイアス電圧を印加する。上述のように、補助配線１４および第１パッド１４Ａは、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂの双方と電気的に絶縁されているため、補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂとの間に互いに独立した電位を与えることが可能である。具体的には、逆バイアス用電極１７を形成した駆動側基板１０を、例えば０．１〜２０％程度の酸素濃度、−６０°以下の露点温度雰囲気中に配置し、第１パッド１４Ａと第２パッド１７Ａとのそれぞれにプローブコンタクトし、有機層１６に逆バイアス電圧が印加されるように電位関係を与える。逆バイアス電圧としては、有機層１６の吹き飛びが生じる程度の電圧、例えば５０Ｖ以上とする。

これにより、図７に示したように、全画素にわたって形成された有機層１６のうち、補助配線層１４上の領域のみが選択的に除去される。このとき同時に、有機層１６上に形成した逆バイアス用電極１７についても、補助配線１４に対応する領域のみ選択的に除去される。このようにして、補助配線１４上の領域に、第２電極１８との電気的接続を確保するためのコンタクトホール１６Ａを形成する。

続いて、図８に示したように、逆バイアス用電極１７上に、表示領域の全域にわたって、上述した材料よりなる第２電極１８を、例えばスパッタ法などにより形成する。このとき、第２電極１８を、有機層１６に設けられたコンタクトホール１６Ａに埋め込むように形成する。これにより、コンタクトホール１６Ａにおいて、補助配線１４と第２電極１８とが電気的に接続される。こののち、第２電極１８の上に、上述した材料よりなる保護膜３０を形成する。

最後に、保護膜３０上に例えば熱硬化型樹脂よりなる接着層３１を塗布形成したのち、この接着層３１の上から封止側基板２０を貼り合わせる。そののち、封止側基板２０のカラーフィルタと有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの相対位置を整合させてから所定の加熱処理を行い、接着層３１の熱硬化性樹脂を硬化させる。以上により、図１に示した有機ＥＬディスプレイ１が完成する。

本実施の形態の有機ＥＬディスプレイの製造方法では、駆動側基板１０の側に補助配線１４を第１電極１３と共にパターニング形成したのち、表示領域の全域にわたって有機層１６を形成する。ここで、補助配線１４は、第２電極１８の電圧降下を抑制するために配設されるものであるため、後段の工程において形成される第２電極１８との電気的接続を確保しなければならない。ところが、上記のように、有機層１６を表示領域の全域にわたって形成した場合、補助配線１４の表面も有機層１６によって覆われることとなり、補助配線１４と第２電極１８との電気的接続を確保しにくくなる。そこで、従来は、有機層形成後に、補助配線に対応する領域にレーザ光を照射することにより、補助配線上の有機層を除去する手法が用いられていた。しかしながら、このような従来の手法では、レーザ光照射装置などの大掛かりな設備が必要となると共に、補助配線に対応する領域のみに的確にレーザ光を照射しなければならないため、精密な位置合わせを要していた。

これに対し、本実施の形態では、有機層１６を介して補助配線１４と電気的に絶縁されるように、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂを形成し、補助配線１４および逆バイアス用配線１７Ｂを通じて、有機層１６に逆バイアス電圧を印加する。これにより、有機層１６のうち補助配線１４上の領域のみが選択的に吹き飛び、除去される。従って、レーザ照射装置などの設備を用いることなく、また精密な位置合わせ工程を経ることなく、補助配線１４を有機層１６から露出させることができる。ここで、図９に、実施例として、補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂとの間に、酸素濃度２０％および露点温度−６０°以下の環境下で、５０Ｖの逆バイアス電圧を印加し続けた場合の、印加時間（時間：分：秒）に対する電流値の変化を示す。このように、上記条件下では、電圧印加後、約１５分を過ぎた時点を境に電流値が降下し始めた。そして、最終的に約１時間後には、補助配線１４上の有機層１６が十分に吹き飛んでいることが観察された。

以上により、本実施の形態では、大掛かりな設備を用いることなく、簡易な工程で、補助配線１４と第２電極１８との良好な電気的接続を確保することが可能となる。また、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１では、第１電極１３と第２電極１８との間に所定の電圧が印加されると、有機層１６の各色発光層に電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、全体として白色光となって第２電極１８の側から出射する。この白色光は、封止側基板２０に形成されたカラーフィルタを透過することによって３原色の光として取り出される。ここで、補助配線１４と第２電極１８との良好な電気的接続が確保されていることで、第２電極１８の電圧降下の発生を効果的に抑制することができ、良好な表示品位を保持し易くなる。

また、補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂとが同層、例えば平坦化層１２上に配設されていることにより、これらの補助配線１４および逆バイアス用配線１７Ｂを、同一の薄膜プロセスで形成することができる。よって、より製造工程が簡易となる。

以下、本発明の変形例について図面を参照して説明する。なお、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

（変形例）
図１０は、変形例に係る有機ＥＬディスプレイ２の断面構造を表すものである。有機ＥＬディスプレイ２は、有機ＥＬディスプレイ１と同様、マトリクス状に配設された複数の画素を個別に駆動して表示を行うアクティブマトリクス方式の表示装置である。この有機ＥＬディスプレイ２においても、駆動側基板１０上に、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の画素としての有機ＥＬ素子１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。駆動側基板１０上には、ＴＦＴ１１を含む画素駆動回路（詳細は後述）と平坦化層２２とが形成され、この平坦化層２２上に、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが設けられている。

但し、本変形例では、補助配線２４が、層間絶縁膜１１Ａ上に配線２１と共に設けられる一方、逆バイアス用配線１７Ｂが平坦化層１２上に配設されている。すなわち、補助配線２４と逆バイアス用配線１７Ｂとが互いに異なる層に設けられている。また、逆バイアス用電極１７、有機層１６、画素間絶縁膜１５および平坦化層２２を貫通するコンタクトホール２６Ａが設けられている。このコンタクトホール２６Ａに、第２電極２５が埋設され、補助電極２４と電気的に接続されている。配線２１は、ＴＦＴ１１と第１電極１３とを接続するためのものであり、上記実施の形態における配線層１１Ｂと同様の材料から構成されている。

平坦化層２２は、上記実施の形態の平坦化層１２と同様、ＴＦＴ１１が形成された駆動側基板１０の表面を平坦化する共に、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各層の膜厚を均一に形成するためのものである。平坦化層２２は、上記平坦化層１２と同様の絶縁材料により構成されている。このような平坦化層２２には、配線２１上にコンタクトホール２２ａ、補助配線２４上にコンタクトホール２２ｂをそれぞれ有している。コンタクトホール２２ａには第１電極１３、コンタクトホール２２ｂには第２電極２５がそれぞれ埋設されている。なお、コンタクトホール２２ｂは、コンタクトホール２６Ａの一部を構成している。

補助配線２４は、第２電極２５における電圧降下を抑制するためのものであり、第１電極１３と電気的に絶縁される一方、第２電極２５と導通して設けられている。平坦化層２２上において、この補助配線２４の形成領域の更に外周領域には、上記第１の実施の形態と同様、逆バイアス用配線１７Ｂ（図１０には図示せず）が、補助配線２４と離隔して配設され、逆バイアス電極１７に接続されている。ここで、図１１を参照して、補助配線２４、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂの詳細構成について説明する。図１１は、補助配線２４および逆バイアス用配線１７Ｂの平面構成と、逆バイアス用電極１７および第２電極１８の形成領域について模式的に表したものである。

補助配線２４は、平坦化層２２の下方において、画素Ｐ同士の間の画素間領域２４１と、全ての画素Ｐによって形成される表示領域を取り囲む外周領域２４２とに配設されている。すなわち、補助配線２４の平面形状は、上記実施の形態の補助配線１４と同様、基板面において矩形状の枠の内部を格子状に区切ったような形状となっている。一方、平坦化層２２の上方には、この補助配線２４の外周領域２４２を更に外側から取り囲むように、かつ補助配線２４から離隔して、逆バイアス用配線１７Ｂが配設されている。

逆バイアス用配線１７Ｂは、例えば上記第１電極１３と同様の材料により構成され、好ましくは上記第１電極１３と同一材料により構成されている。製造工程において、第１電極１３および逆バイアス用配線１７Ｂを同一工程でパターニング形成することができるからである。

平坦化層２２上には、有機層１６（図１１には図示せず）が表示領域の全域にわたって形成されている。但し、平坦化層２２上において、有機層１６は、補助配線２４の外周領域２４２よりも外側、かつ逆バイアス用配線１７Ｂの形成領域よりも内側の領域に設けられている。すなわち、補助配線２４は有機層１６によって覆われる一方、逆バイアス用配線１７Ｂは、有機層１６から露出して設けられている。

上記実施の形態と同様、逆バイアス用電極１７は、平坦化層２２の全面（例えば、図１１中の一点鎖線で囲った領域）にわたって配設されている。この逆バイアス用電極１７上には、第２電極２５が、表示領域から、補助配線１４の外周領域１４２よりも外側かつ逆バイアス用配線１７Ｂの形成領域よりも内側の領域にかけて（例えば、図１１中の二点鎖線で囲った領域）設けられている。

補助配線２４および逆バイアス用配線１７Ｂにはそれぞれ、電圧印加用のパッド（第１パッド２４Ａおよび第２パッド１７Ａ）が取り付けられている。これらの第１パッド２４Ａおよび第２パッド１７Ａはそれぞれ、製造過程において、補助配線２４および逆バイアス用配線１７Ｂ（逆バイアス用電極１７）を通じて有機層１６に逆バイアス電圧を印加するためのものである。

本変形例では、補助配線２４と逆バイアス用配線１７Ｂとが別層に設けられ、すなわち平坦化層２２によって隔てられているため、補助配線２４および第１パッド２４Ａと、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂとが直に接しないようになっている。一方、平坦化層２２上において、有機層１６から露出して配設された逆バイアス用配線１７Ｂと第２パッド１７Ａとは、その少なくとも一部において、逆バイアス用電極１７に直に接している。

上記のような構成を有する有機ＥＬディスプレイ２は、例えば上記実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１と同様にして作製することができる。但し、駆動側基板１０上にＴＦＴ１１を形成したのち、補助配線２４を、層間絶縁膜１１Ａ上に配線２１と共に例えばスパッタリング法およびリソグラフィ法を用いてパターニング形成するようにする。続いて、平坦化層２２を上述の絶縁材料を用いて形成したのち、配線２１上の領域と補助配線２４上の領域にコンタクトホール２２ａ，２２ｂを形成する。次いで、平坦化層２２上に、コンタクトホール２２ａを埋め込むように第１電極１３をパターニング形成したのち、第１電極１３および補助配線２４に対応する領域にそれぞれ開口部を有する画素間絶縁膜１５を形成する。続いて、画素間絶縁膜１５上に有機層１６、逆バイアス用電極１７を順に形成する。

ここで、補助配線２４および第１パッド２４Ａと、逆バイアス用電極１７および逆バイアス用配線１７Ｂとは、平坦化層２２の介在によって、有機層１６を間にして電気的に絶縁されており、互いに独立して電位を与えることが可能である。よって、上述したように、第１パッド２４Ａと第２パッド１７Ａとにプローブコンタクトすることにより、補助配線２４および逆バイアス用配線１７Ｂを通じて有機層１６に逆バイアス電圧を印加することができる。このようにして、補助配線２４上に形成された有機層１６を除去してコンタクトホール２６Ａを形成する。こののち、逆バイアス用電極１７上に、第２電極２５をコンタクトホール２６Ａを埋設することにより、補助配線２４と第２電極２５との間の電気的接続が確保される。次いで、第２電極２５上に保護膜３０を形成したのち、上記実施の形態と同様にして、図１０に示した有機ＥＬディスプレイ２を完成する。

本変形例のように、補助配線２４および逆バイアス用配線１７Ｂは、互いに異なる層に配設されていてもよい。すなわち、補助配線２４と逆バイアス用配線１７Ｂとが電気的に絶縁で、互いに独立した電位を与えることができるような構成となっていれば、同層に設けられていても別層に設けられていてもよい。このような構成であれば、両者間に逆バイアス電圧を印加することができ、これにより、容易に補助配線２４上の有機層１６を選択的に除去することが可能となる。

また、本変形例においては、補助配線２４を層間絶縁膜１１Ａ上に設け、逆バイアス用配線１７Ｂを平坦化層２２上に設けるため、両者が平坦化層２２によって絶縁される。よって、上記実施の形態のように、第１パッドを被覆するために平坦化層の一部を引き出して形成する必要がなくなる。

（適用例およびモジュール）
以下、上述した実施の形態で説明した有機ＥＬディスプレイ１，２のモジュールおよび適用例について説明する。有機ＥＬディスプレイ１，２は、テレビジョン装置，デジタルスチルカメラ，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あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

（モジュール）
有機ＥＬディスプレイ１，２は、例えば図１２に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、駆動側基板１０の一辺に、封止側基板２０から露出した領域２１０を設け、この領域２１０に後述する信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。

駆動側基板１０には、例えば、図１３に示したように、表示領域１１０と、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が形成されている。表示領域１１０内には画素駆動回路１４０が形成されている。表示領域１１０は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを全体としてマトリクス状に配置したものである。

画素駆動回路１４０は、図１４に示したように、第１電極１３の下層に形成され、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された有機ＥＬ素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガー構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。

画素駆動回路１４０では、列方向に信号線１２０Ａが複数配置され、行方向に走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。

（適用例１）
図１５は、上記実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１，２が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有している。

（適用例２）
図１６は、上記実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１，２が適用されるデジタルスチルカメラの外観を表したものである。このデジタルスチルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有している。

（適用例３）
図１７は、上記実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１，２が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有している。

（適用例４）
図１８は、上記実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１，２が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有している。

（適用例５）
図１９は、上記実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１，２が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、逆バイアス用配線１７Ｂを、補助配線の形成領域を取り囲むように配設された構成を例に挙げて説明したが、逆バイアス用配線１７Ｂの平面構成は、これに限定されない。例えば、基板面内において、矩形状の補助配線の４辺のうち少なくとも１辺に対向して設けられた構成であってもよい。すなわち、補助配線の外周の少なくとも一部に補助配線から離隔して形成されていればよい。

また、上記実施の形態では、補助配線１４と逆バイアス用配線１７Ｂとを平坦化層１２上に形成する場合、第１パッド１４Ａを平坦化層１２の一部（被覆部分１２Ａ）により被覆するようにしたが、平坦化層１２とは異なる絶縁材料を用いて被覆してもよい。例えば、第１電極１３および補助配線１４の上に形成される画素間絶縁膜１５を形成する際に、画素間絶縁膜１５を第１パッド１４Ａを被覆する位置まで延在させるようにしてもよい。あるいは、被覆部分１２Ａは、平坦化層１２および画素間絶縁膜１５のどちらとも異なる絶縁材料により構成してもよい。

更に、上記実施の形態等では、有機層１６と第２電極との間に、逆バイアス用電極１７を設け、この逆バイアス用電極１７が逆バイアス用配線１７Ｂと接続された構成を例に挙げて説明したが、逆バイアス用電極１７は特に配設されていなくともよい。すなわち、補助配線と逆バイアス用配線１７Ｂとが電気的に絶縁され、有機層１６に対して逆バイアス電圧を印加することができるような構成となっていればよい。

また、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。

加えて、上記実施の形態等では、有機層１６の発光層として赤色発光層，緑色発光層および青色発光層の３層を含む場合について説明したが、白色発光用の発光層の構成はこれに限定されず、橙色発光層および青色発光層、あるいは、青緑色発光層および赤色発光層など、互いに補色関係にある２色の発光層を積層した構造としてもよい。また、上記実施の形態では、３色の層を厚み方向に積層した構成を例に挙げて説明したが、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素に対応して、各色発光層を画素ごとに塗り分けて形成するようにしてもよい。

また、上記実施の形態等では、第１電極１３を陽極、第２電極１８，２５を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第１電極１３を陰極、第２電極１８を陽極としてもよい。この場合、第２電極１８の材料としては、金，銀，白金，銅などの単体または合金が好適である。

本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイの概略構成を表す断面図である。 図１に示した補助配線および逆バイアス用配線等の平面構成を表す図である。 図１に示した有機ＥＬディスプレイの製造方法を工程順に表す断面図である。 図３に続く工程を表す断面図である。 図４に続く工程を表す断面図である。 図５に続く工程を表す断面図である。 図６に続く工程を表す断面図である。 図７に続く工程を表す断面図である。 本実施の形態の実施例に係る電流値変化を示す特性図である。 本発明の変形例に係る有機ＥＬディスプレイの概略構成を表す断面図である。 図１０に示した補助配線および逆バイアス用配線等の平面構成を表す図である。 本実施の形態の有機ＥＬディスプレイを含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 図１２に示したモジュールにおける有機ＥＬディスプレイの駆動回路の構成を表す平面図である。 図１３に示した画素駆動回路の一例を表す等価回路図である。 本実施の形態の表示装置の適用例１の外観を表す斜視図である。 本実施の形態の表示装置の適用例２の外観を表す斜視図である。 本実施の形態の表示装置の適用例３の外観を表す斜視図である。 本実施の形態の表示装置の適用例４の外観を表す斜視図である。 本実施の形態の表示装置の適用例５の外観を表す斜視図である。

符号の説明

１０…駆動側基板、１１…ＴＦＴ、１１Ａ…層間絶縁膜、１１Ｂ…配線層、１２，２２…平坦化膜、１３…第１電極、１４，２４…補助配線、１４Ａ，２４Ａ…第１パッド、１５…画素間絶縁膜、１６…有機層、１７…逆バイアス用電極、１７Ａ…第２パッド、１７Ｂ…逆バイアス用配線、１８，２５…第２電極、１６Ａ，２６Ａ…コンタクトホール、２０…封止パネル、３０…保護膜、３１…接着層。

Claims (2)

1. 基板上に画素ごとに第１電極を形成する工程と、
   基板上の各画素の周辺領域に補助配線を形成する工程と、
   前記補助配線と電気的に絶縁されるように金属層を形成する工程と、
   前記第１電極および前記補助配線の上に、発光層を含む有機層を形成する工程と、
   前記補助配線および前記金属層を通じて前記有機層に逆バイアス電圧を印加することにより、前記有機層の前記補助配線に対応する領域に接続孔を形成する工程と、
   前記有機層上に、前記有機層の接続孔を埋め込むように第２電極を形成する工程と
   を含む有機ＥＬディスプレイの製造方法。
2. 前記有機層および前記金属層を形成したのち、
   前記有機層上に、第３電極を前記補助配線と電気的に絶縁されるように、かつ前記金属層と導通するように形成した上で、前記有機層に逆バイアス電圧を印加する
   請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。

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