特許 6232277 有機ＥＬ素子構造、その製造方法及び発光パネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6232277

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】有機ＥＬ素子構造、その製造方法及び発光パネル

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/04 20060101AFI20171106BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20171106BHJP

   H05B 33/22 20060101ALI20171106BHJP

   H05B 33/26 20060101ALI20171106BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20171106BHJP

   H01L 27/32 20060101ALI20171106BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/04

   H05B33/14 A

   H05B33/22 Z

   H05B33/26 Z

   H05B33/10

   H01L27/32

   G09F9/30 365

【請求項の数】19

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-261378(P2013-261378)

(22)【出願日】2013年12月18日

(65)【公開番号】特開2015-118796(P2015-118796A)

(43)【公開日】2015年6月25日

【審査請求日】2016年10月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(74)【代理人】

【識別番号】100118278

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 聡

(72)【発明者】

【氏名】里吉 務

(72)【発明者】

【氏名】石田 寛

【審査官】 大竹 秀紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０５２８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３４４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５００８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５４９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０９５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２９２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９７９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９５９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３８６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５９６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４９６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０４６５４５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３３／０２

Ｈ０５Ｂ ３３／０４

Ｈ０５Ｂ ３３／２６

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

素子駆動回路を有する素子駆動回路層上において順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造において、
前記素子駆動回路層及び前記素子積層部の間に封止膜が配され、
前記素子積層部を覆う他の封止膜をさらに備え、
前記他の封止膜は前記封止膜と前記素子積層部の周囲で接合して当該素子積層部を他の前記素子積層部から区画することを特徴とする有機ＥＬ素子構造。

【請求項2】

前記素子駆動回路層は、前記素子駆動回路と前記素子積層部との間に有機絶縁膜層をさらに有することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項3】

前記封止膜はＡＬＤ法によって成膜されることを特徴とする請求項１又は２記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項4】

前記他の封止膜はＡＬＤ法によって成膜されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項5】

前記第２の電極を、前記発光部を囲む溝で分断して他の前記素子積層部の前記第２の電極から独立させることを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項6】

前記溝は垂直に形成されることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項7】

前記溝は下方に向かって逆テーパに形成されることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項8】

１つの前記素子積層部が１つのサブピクセルを構成し、前記溝は１つの前記サブピクセルを囲むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項9】

１つの前記素子積層部が１つのサブピクセルを構成し、前記溝は複数の前記サブピクセルを囲むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項10】

前記素子積層部と前記他の封止膜との間にＡＬＤ法又はＭＯＣＶＤ法によって成膜された透明導電膜をさらに有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項11】

前記第１の電極、及び前記第２の電極は、前記封止膜を介して前記素子駆動回路層へ接続されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子構造。

【請求項12】

素子駆動回路層上に、封止膜、第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極をこの順に形成し、
前記第１の電極、前記発光部及び前記第２の電極からなる素子積層部を覆う他の封止膜をさらに形成し、
前記他の封止膜は前記封止膜と前記素子積層部の周囲で接合して当該素子積層部を他の前記素子積層部から区画することを特徴とする有機ＥＬ素子構造の製造方法。

【請求項13】

前記発光部を囲む溝を形成し、前記第２の電極を構成する導電膜を蒸着で形成することを特徴とする請求項１２記載の有機ＥＬ素子構造の製造方法。

【請求項14】

前記第２の電極を形成した後、前記第２の電極を覆うように、ＡＬＤ法によって前記他の封止膜を形成することを特徴とする請求項１３記載の有機ＥＬ素子構造の製造方法。

【請求項15】

前記溝は垂直に形成されることを特徴とする請求項１４記載の有機ＥＬ素子構造の製造方法。

【請求項16】

前記溝は下方に向かって逆テーパに形成されることを特徴とする請求項１４記載の有機ＥＬ素子構造の製造方法。

【請求項17】

素子駆動回路層上において順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造を備える発光パネルにおいて、
前記素子駆動回路層及び前記素子積層部の間に封止膜が配され、
前記有機ＥＬ素子構造は前記素子積層部を覆う他の封止膜をさらに有し、前記他の封止膜は前記封止膜と前記素子積層部の周囲で接合して当該素子積層部を他の前記素子積層部から区画することを特徴とする発光パネル。

【請求項18】

前記有機ＥＬ素子構造では、前記第２の電極を、前記発光部を囲む溝で分断して他の前記素子積層部の前記第２の電極から独立させることを特徴とする請求項１７記載の発光パネル。

【請求項19】

前記素子積層部と前記他の封止膜との間にＡＬＤ法又はＭＯＣＶＤ法により成膜された透明導電膜をさらに有することを特徴とする請求項１７記載の発光パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機ＥＬ素子構造、その製造方法及び発光パネルに関する。

【背景技術】

【0002】

パソコンやモバイル機器のディスプレイとして、近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）に代わり、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）素子構造を有するディスプレイ（以下、「有機ＥＬディスプレイ」という。）が用いられる。

【0003】

有機ＥＬ素子構造では、電圧が印加された発光部の有機化合物（ジアミン類等の有機化合物）自身が発光するため、ＬＣＤに必須のバックライトが不要であり、また、有機ＥＬ素子構造は電圧印加に対する発光の応答速度が速く、構造簡素化に起因して柔軟性を呈することから、有機ＥＬディスプレイは、特にスマートフォン等のモバイル機器のディスプレイに最適である。

【0004】

ところで、有機ＥＬ素子構造の有機化合物は吸湿すると劣化し、最悪の場合、電圧を印加しても発光しなくなるため、有機ＥＬ素子構造では有機化合物からなる発光部を外界から封止する必要がある。このため、従来は、ガラスによって有機ＥＬ素子構造を外界から遮断するガラス封止や缶封止等の封止手法が用いられてきたが、これらの封止手法は薄膜化に適していない上、封止用ガラスと有機ＥＬ素子構造の間の接着層から水分が侵入するという問題や、また、柔軟性に欠けるためフレキシブル基板に対応し難い等の問題がある。

【0005】

これに対応して、ガラス封止や缶封止等の封止手法に代わり、有機ＥＬ素子構造ではＴＦＴを用いた素子駆動回路層の上に積層された陽極、発光部、陰極からなる素子積層部を封止膜で雰囲気から封止する手法が用いられている。封止膜としてはＣＶＤ法によって形成可能な窒化珪素（ＳｉＮ）膜や酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）膜等が用いられるが（例えば、特許文献１、２参照。）、ＣＶＤ法による成膜はカバレッジが低いため、素子積層部の各層、例えば、最上層としての陰極の上に微少なパーティクルが存在した場合、当該パーティクルを封止膜で完全に覆うことができず、結果として、封止膜が一部で途切れ、発光部の吸湿を防止することができないおそれがある。

【0006】

そこで、近年、カバレッジが高いＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法による成膜によって封止膜を形成することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。ＡＬＤ法では、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスと、Ｈ_２ＯやＯ_３等の酸化剤と、酸素プラズマとを反応させて酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜を形成する際、指向性を持たずに運動するＴＭＡ分子と酸化剤の分子により、被成膜物へのＴＭＡ分子の吸着と酸化を繰り返すことによって酸化アルミニウムの分子を１層ずつ積み上げるため、非常に薄い封止膜を被成膜面の向きに関係なく等方的に形成することができ、例えば、陰極の上に存在する微少なパーティクルの全面を完全に覆うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０−１２９３３４号公報

【特許文献2】特開２００７−１５７３７４号公報

【特許文献3】特開２０１３−９７９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、陽極、発光部、陰極は直接素子駆動回路層の上に積層されるため、例えば、素子駆動回路層の有機絶縁膜を通して、或いは有機絶縁膜から放出される水分や有機物が発光部へ到達し、該発光部の有機化合物を劣化させるおそれがある。

【0009】

本発明の目的は、水分や有機物による発光部の有機化合物の劣化を防止することができる有機ＥＬ素子構造、その製造方法及び発光パネルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ素子構造によれば、素子駆動回路を有する素子駆動回路層上において順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造において、前記素子駆動回路層及び前記素子積層部の間に封止膜が配され、前記素子積層部を覆う他の封止膜をさらに備え、前記他の封止膜は前記封止膜と前記素子積層部の周囲で接合して当該素子積層部を他の前記素子積層部から区画することを特徴とする。

【0011】

また、上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ素子構造の製造方法は、素子駆動回路層上に、封止膜、第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極をこの順に形成し、前記第１の電極、前記発光部及び前記第２の電極からなる素子積層部を覆う他の封止膜をさらに形成し、前記他の封止膜は前記封止膜と前記素子積層部の周囲で接合して当該素子積層部を他の前記素子積層部から区画することを特徴とする。

【0012】

さらに、上記目的を達成するために、本発明の発光パネルは、素子駆動回路層上において順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造を備える発光パネルにおいて、前記素子駆動回路層及び前記素子積層部の間に封止膜が配され、前記有機ＥＬ素子構造は前記素子積層部を覆う他の封止膜をさらに有し、前記他の封止膜は前記封止膜と前記素子積層部の周囲で接合して当該素子積層部を他の前記素子積層部から区画することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、素子駆動回路層上において順に積層された第１の電極、有機化合物を含む発光部及び第２の電極からなる素子積層部を有する有機ＥＬ素子構造において、素子駆動回路層及び素子積層部の間に封止膜が配されるので、封止膜が、素子駆動回路層の有機絶縁膜から放出される水分や有機物の素子積層部の発光部への到達を防止し、その結果、有機物による発光部の有機化合物の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。

【図2】図１における発光部の積層構造を示す拡大部分断面図である。

【図3】本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。

【図4】本発明の第３の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。

【図5】図４の有機ＥＬ素子構造におけるカソード膜及び溝の配置を示す平面図である。

【図6】図４の有機ＥＬ素子構造における溝、カソード膜及び封止薄膜の形成を説明するための工程図である。

【図7】図４の有機ＥＬ素子構造における溝の第１の変形例を説明するための断面図である。

【図8】図４の有機ＥＬ素子構造における溝の第２の変形例を説明するための断面図である。

【図9】図８における溝の形成、並びに溝内部でのカソード膜及び封止薄膜の形成を説明するための工程図である。

【図10】図４の有機ＥＬ素子構造を用いた発光パネルの製造方法を説明するための工程図である。

【図11】図５における発光部を囲む溝の変形例を説明するための平面図である。

【図12】本発明の第４の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明するための断面図である。

【図13】図１２の有機ＥＬ素子構造からコンタクトホールを省略した変形例の構成を概略的に説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0016】

まず、本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造について説明する。本実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造は発光パネルにおいて多数配置され、各有機ＥＬ素子構造が個別に発光することによって当該発光パネルはディスプレイや照明器具として機能する。

【0017】

図１は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。

【0018】

図１において、有機ＥＬ素子構造１０は、ＴＦＴを用いた素子駆動回路を有する素子駆動回路層１１の上に形成された素子積層部１２と、該素子積層部１２を覆うように形成された封止部１３と、素子駆動回路層１１及び素子積層部１２の間に配され、素子駆動回路層１１の全面を覆うように形成された封止膜１４とを有する。また、素子駆動回路層１１は、素子駆動回路１１ａの上に積層された絶縁膜１１ｂを有し、当該絶縁膜１１ｂとしては、例えば、有機絶縁膜が用いられる。

【0019】

素子積層部１２は、素子駆動回路層１１側から順に積層されたアノード膜１５（第１の電極）、例えば、ジアミン類等の有機化合物を含む発光部１６、及びカソード膜１７（第２の電極）からなり、発光部１６の有機化合物がアノード膜１５やカソード膜１７から注入された正孔や電子の再結合に起因して発光する。

【0020】

アノード膜１５は、例えば、スパッタ成膜法によって形成されたＩＴＯ膜（酸化インジウム錫）の薄膜からなり、カソード膜１７は額縁マスク蒸着法によって形成された仕事関数が小さく、酸化し易い金属からなる薄膜、例えば、アルミニウムや銀・マグネシウム合金等の薄膜からなり、発光部１６はＦＭＭ（Fine Metal Mask）蒸着法によって形成される有機化合物の膜からなる。発光部１６の有機化合物は赤色、緑色、青色のいずれかを発光するように調整されるため、素子積層部１２は赤色、緑色、青色のいずれかを発光する。通常、赤色、緑色、青色のいずれかを発光する１つの素子積層部１２をサブピクセルと呼び、隣接して配された、それぞれ赤色、緑色、青色を発光する３つの素子積層部１２からなる群をピクセルと呼ぶ。

【0021】

発光部１６は、図２に示すように、詳細には、アノード膜１５側から順に形成された正孔注入層１６ａ、正孔輸送層１６ｂ、有機化合物からなる発光層１６ｃ、電子輸送層１６ｄ、電子注入層１６ｅからなる。従来、一の発光部１６では、正孔注入層１６ａ、正孔輸送層１６ｂ、電子輸送層１６ｄ、電子注入層１６ｅのいずれかを他の発光部１６と共有することがあり、例えば、１つのピクセルにおいて複数の素子積層部１２の各発光部１６が正孔注入層１６ａ、正孔輸送層１６ｂ、電子輸送層１６ｄ、電子注入層１６ｅのいずれかを共有することがあるが、本実施の形態では、一の発光部１６は、他の発光部１６と、正孔注入層１６ａ、正孔輸送層１６ｂ、電子輸送層１６ｄ、電子注入層１６ｅを共有しないこととする。なお、１つのピクセルにおいて複数の素子積層部１２が存在する具体例としては、赤、緑、青の３つのサブピクセルで１つのピクセルを構成する場合や、赤、緑、青、白の４つのサブピクセルで１つのピクセルを構成する場合などが挙げられる。

【0022】

素子積層部１２は、発光部１６を囲むように形成された、例えば、樹脂からなる土手状のバンク１８を有する。バンク１８は発光部１６の位置を規定するとともに、発光部１６の周囲においてアノード膜１５及びカソード膜１７を絶縁する。

【0023】

封止部１３は、例えば、ＣＶＤ窒化珪素からなり、封止部１３のうち素子駆動回路層１１に形成されたＴＦＴのゲート電極（不図示）やソース電極（不図示）に接続されるゲート接続電極１９やソース接続電極２０を覆う部分１３ｂ、１３ｃはエッチングによって除去されてゲート接続電極１９やソース接続電極２０が暴露されるが、封止部１３のうち素子積層部１２を覆う部分１３ａは除去されず、素子積層部１２を封止する。

【0024】

封止膜１４は、水分が透過する割合の指標であるＷＶＴＲ（Water Vapor Transmission Rate）が、水分侵入防止の観点において良好であって水分を透過させにくい材質からなり、例えば、ＣＶＤ法によって形成されたＳｉＮ膜やＡＬＤ法によって形成されたＡｌ_２Ｏ_３膜が用いられる。Ａｌ_２Ｏ_３は難エッチング性なので、封止膜１４をＡｌ_２Ｏ_３膜で構成する場合、封止膜１４は、封止部１３ｂ、１３ｃのエッチングにおいてエッチングストップ膜として機能する。

【0025】

有機ＥＬ素子構造１０では、アノード膜１５やカソード膜１７は封止膜１４を介して、具体的には、封止膜１４を貫通する部分を有し、該部分によって素子駆動回路層１１へ接続される。

【0026】

なお、有機ＥＬ素子構造１０では、素子駆動回路層１１の上において、封止膜１４、アノード膜１５、バンク１８、発光部１６、カソード膜１７及び封止部１３がこの順で形成される。

【0027】

図１の有機ＥＬ素子構造１０によれば、素子駆動回路層１１及び素子積層部１２の間に封止膜１４が配されるので、封止膜１４が、素子駆動回路層１１の有機絶縁膜１１ｂから放出される水分や有機物の素子積層部１２の発光部１６への到達を防止し、その結果、有機物による発光部１６の有機化合物の劣化を防止することができる。

【0028】

図１の有機ＥＬ素子構造１０では、素子積層部１２において、素子駆動回路層１１からアノード膜１５、発光部１６及びカソード膜１７がこの順で形成されたが、素子駆動回路層１１からカソード膜１７、発光部１６及びアノード膜１５をこの順で形成してもよい。

【0029】

また、図１の有機ＥＬ素子構造１０では、封止膜１４を素子駆動回路層１１の全面を覆うように形成したが、封止膜１４は部分的に形成されてもよく、例えば、シャドーマスク法によって素子駆動回路層１１と素子積層部１２の間にのみ形成してもよい。

【0030】

次に、本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造について説明する。

【0031】

本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、素子積層部１２をＣＶＤ窒化珪素からなる封止部１３ではなくＡＬＤ法で形成された封止薄膜で覆う点で上述した第１の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。

【0032】

図３は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。

【0033】

図３において、有機ＥＬ素子構造２１は、ゲート接続電極１９やソース接続電極２０を覆う、例えば、樹脂からなるバンク１８、２２、２３と、素子積層部１２やバンク１８、２２、２３を覆う封止薄膜２４（他の封止膜）とを有する。封止薄膜２４にはＡＬＤ法によって形成されたＡｌ_２Ｏ_３膜が用いられ、該封止薄膜２４は素子積層部１２を封止する。

【0034】

有機ＥＬ素子構造２１では、最終的に、ゲート 接続電極１９やソース接続電極２０を覆う封止薄膜２４やバンク２２、２３がエッチングによって除去される。具体的には、封止薄膜２４を塩素系ガス、例えば、塩素ガス（Ｃｌ_２）や塩化ホウ素ガス（ＢＣｌ_３）等の塩素（Ｃｌ）を含むガスのプラズマによってエッチングし、封止薄膜２４の除去によって露出したバンク２２、２３を酸素ガス（Ｏ_２）や弗素系ガス、例えば、四弗化炭素（ＣＦ_４）ガス、或いはこれらの混合ガス、又は酸素（Ｏ）や弗素（Ｆ）を含むガスのプラズマによってエッチングする。

【0035】

図３の有機ＥＬ素子構造２１によれば、封止薄膜２４はＡＬＤ法によって形成されるが、ＡＬＤ法はカバレッジが高いため、素子積層部１２及びそれを含む周辺の構造の形状が複雑であっても確実に封止薄膜２４によって覆うことができ、もって、素子積層部１２を確実に封止することができる。

【0036】

さらに、図３の有機ＥＬ素子構造２１では、ゲート電極１９やソース電極２０と封止薄膜２４との間にバンク２２、２３が介在するが、樹脂はエッチングの制御性が高く、ゲート電極１９やソース電極２０を露出させる際、バンク２２、２３を弗素系ガスを用いてエッチングするため、封止膜１４、ゲート電極１９やソース電極２０に対して選択性良くエッチングを行うことが可能となり、オーバーエッチングによってゲート電極１９やソース電極２０を損傷させるおそれがない。

【0037】

次に、本発明の第３の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造について説明する。

【0038】

本実施の形態は、その構成や作用が上述した第２の実施の形態と基本的に同じであり、バンク１８の頂部に溝が形成され、該溝が１つの素子積層部１２を囲む点で上述した第２の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。

【0039】

図４は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図であり、図５は、図４の有機ＥＬ素子構造におけるカソード膜及び溝の配置を示す平面図である。

【0040】

図４及び図５において、有機ＥＬ素子構造２６の素子積層部１２において発光部１６を囲むバンク１８の頂部には溝２７が形成され、該溝２７は発光部１６を囲む。

【0041】

溝２７は、素子駆動回路層１１に対して垂直に延伸する矩形の断面形状を有する。有機ＥＬ素子構造２６でも、カソード膜１７（第２の電極を構成する導電膜）は額縁マスク蒸着法によって形成されるため、基本的には、１つの素子積層部１２だけでなく、当該１つの素子積層部１２に隣接する複数の他の素子積層部１２も覆うが、額縁マスク蒸着法による膜の形成は異方性があり、本実施の形態では、素子駆動回路層１１に対する垂直方向にのみ膜の厚さが増加する異方性を有するため、カソード膜１７は溝２７の側面には形成されない。そのため、溝２７の底部のカソード膜１７とバンク１８の頂部のカソード膜１７とは断絶される。すなわち、溝２７はカソード膜１７を１つの発光部１６を囲むように分断する。具体的には、一の素子積層部１２のカソード膜１７は溝２７によって他の素子積層部１２のカソード膜１７から分断され、他の素子積層部１２のカソード膜１７から独立する。換言すれば、溝２７はカソード膜１７をサブピクセル単位で分断し、一のサブピクセルにおけるカソード膜１７を他のサブピクセルにおけるカソード膜１７から独立させる。

【0042】

一方、封止薄膜２４はカバレッジの高いＡＬＤ法によって形成されるため、溝２７の底面だけでなく側面にも形成され、封止薄膜２４はカソード膜１７だけでなくカソード膜１７で覆われない溝２７の側面も覆う。すなわち、封止薄膜２４は有機ＥＬ素子構造２６の露出部分の全てを覆う。

【0043】

また、図４に示すように、素子駆動回路層１１内にはゲート２８、ドレイン２９、ソース３０及びチャネル３１からなるＴＦＴ３２が配置され、ドレイン２９にはプラグ３３を介してアノード膜１５が接続される。また、カソード膜１７はバンク１８に形成されたテーパ穴３４の側面に沿って素子駆動回路層１１へ向けて落ち込み、導電膜３５及びプラグ３６を介して素子駆動回路層１１内の配線３７へ接続される。

【0044】

図６は、図４の有機ＥＬ素子構造における溝、カソード膜及び封止薄膜の形成を説明するための工程図である。

【0045】

まず、プラグ３３、３６の頂部が露出するようにエッチングで素子駆動回路層１１の一部を除去し、プラグ３６、プラグ３３の頂部を覆うようにスパッタ成膜法によって導電膜３５、アノード膜１５を形成し、さらに、導電膜３５やアノード膜１５の平坦部を露出させるようにバンク１８を形成する。このとき、バンク１８の開口部（テーパ穴３４やアノード膜１５上の空間３８）はテーパ状を呈する（図６（Ａ））。

【0046】

次いで、エッチングによってバンク１８の頂部へ溝２７を形成する。この場合、異方性の強いエッチングを利用して溝２７を素子駆動回路層１１に対する垂直方向に穿設する（図６（Ｂ））。なお、本実施の形態では、溝２７を穿設する際、当該溝２７が封止膜１４へ到達する前にエッチングを停止するが、封止膜１４をＡＬＤ法によって形成されたＡｌ_２Ｏ_３の薄膜によって構成する場合、溝２７が封止膜１４へ到達するまでエッチングを継続し、封止膜１４をエッチングストップ膜として利用し、溝２７の深さを制御してもよい。

【0047】

次いで、ＦＭＭ蒸着法によってアノード膜１５上の空間３８に発光部１６を形成し、さらに、額縁マスク蒸着法によって全面的にカソード膜１７を形成する。この場合、上述したように、カソード膜１７の形成には異方性があり、素子駆動回路層１１に対する垂直方向にのみカソード膜１７の厚さが増加するため、溝２７においてカソード膜１７は溝２７の側面に形成されず、溝２７の底部にのみ形成される。一方、テーパ穴３４の側面は素子駆動回路層１１に対して垂直を成さないため、テーパ穴３４の側面にはカソード膜１７が形成される（図６（Ｃ））。

【0048】

次いで、ＡＬＤ法によってＡｌ_２Ｏ_３からなる封止薄膜２４をカソード膜１７上へ全面的に形成するが、この場合、上述したように、封止薄膜２４は溝２７の底面だけでなく側面にも形成され、当然に、封止薄膜２４はテーパ穴３４の側面にも形成される。その結果、封止薄膜２４は有機ＥＬ素子構造２６の露出部分の全てを覆う（図６（Ｄ））。

【0049】

図４の有機ＥＬ素子構造２６によれば、カソード膜１７を、一の素子積層部１２における発光部１６を囲む溝２７で分断して他の素子積層部１２のカソード膜１７から独立させるので、１つの素子積層部１２で封止膜２４に封止の不具合が生じるか、または、何らかの不具合による、水分、酸素や有機物の侵入によって汚染が生じても、他の素子積層部１２へ汚染が広がる等の影響が及ぶのを防止することができる。また、溝２７によって有機ＥＬ素子構造２６の剛性が低下するため、当該有機ＥＬ素子構造２６が多数配置される発光パネルの柔軟性を向上することができる。

【0050】

図４の有機ＥＬ素子構造２６では、素子積層部１２を囲む溝２７が素子駆動回路層１１に対して垂直に形成されるので、額縁マスク蒸着法で形成されるカソード膜１７は溝２７の側面に形成されない一方、ＡＬＤ法で形成される封止薄膜２４は溝２７の側面にも形成される。その結果、有機ＥＬ素子構造２６において、カソード膜１７の分断と素子積層部１２の封止との両立を実現することができる。

【0051】

上述した図４の有機ＥＬ素子構造２６では、溝２７が素子駆動回路層１１に対して垂直であるが、バンク１８に形成される発光部１６を囲む溝は、当該溝の内部においてカソード膜１７が不連続となる溝であればよく、例えば、図７に示すように、図中下方に向かう逆テーパ状の溝３９がバンク１８の頂部に形成されてもよく、又は、図８に示すように、バンク１８の庇部によって傾斜した側面が覆われ、当該側面が図中上方から視認できないテーパ状の溝４０がバンク１８の頂部に形成されてもよい。

【0052】

例えば、図７の有機ＥＬ素子構造では、溝３９の断面形状を逆テーパ状にすることにより、封止膜２４と封止膜１４で１つのサブピクセルを囲うことができる。また、図４の有機ＥＬ素子構造２６における垂直状の溝２７においても、バンク１８をＷＶＴＲが良好な窒化珪素によって形成することにより、１つのサブピクセルをＷＶＴＲが良好な、即ち水分を通し難い膜で囲うことができる。

【0053】

上述したように、額縁マスク蒸着法によって全面的にカソード膜１７を形成する際、素子駆動回路層１１に対する垂直方向にのみカソード膜１７の厚さが増加するため、溝３９や溝４０においても、図中上方に向けて暴露される底面の一部のみにカソード膜１７が形成される。一方、ＡＬＤ法によってＡｌ_２Ｏ_３からなる封止薄膜２４をカソード膜１７上へ全面的に形成する際、封止薄膜２４は溝３９や溝４０の底面だけでなく側面にも形成される。その結果、カソード膜１７の分断と素子積層部１２の封止とを両立することができる。

【0054】

図９は、図８における溝の形成、並びに溝内部でのカソード膜及び封止薄膜の形成を説明するための工程図である。

【0055】

まず、溝４０を形成する位置に対応して開口部４１を有するフォトレジスト膜４２をバンク１８の上に形成する。このとき、バンク１８は２層構造を有し、比較的エッチングされやすい樹脂又は窒化珪素から構成される下層１８ａと、比較的エッチングされにくい樹脂又は窒化珪素から構成される上層１８ｂとからなる（図９（Ａ））。

【0056】

次いで、フォトレジスト膜４２をマスクとして開口部４１において暴露されるバンク１８を等方性の強いエッチングを利用して除去し、溝４０を形成する。このとき、バンク１８において上層１８ｂよりも下層１８ａの除去（エッチング）が速く進行するため、除去が進む下層１８ａにおいてテーパ状の溝４０が形成されるとともに、除去が遅れる上層１８ｂは溝４０に対してオーバーハングする庇部１８ｃを構成する。バンク１８のエッチングは溝４０が封止膜１４へ到達するまで継続されるが（図９（Ｂ））、封止膜１４がＡＬＤ法によって形成されたＡｌ_２Ｏ_３膜からなる場合、当該封止膜１４はエッチングストップ膜として機能し、溝４０が封止膜１４へ到達した後に当該溝４０が図中下方へ成長するのを停止させる。

【0057】

次いで、フォトレジスト膜４２を除去した後、額縁マスク蒸着法によって全面的にカソード膜１７を形成するが、上述したように、カソード膜１７の形成には異方性があり、素子駆動回路層１１に対する垂直方向にのみカソード膜１７の厚さが増加するため、溝４０の内部では、底部において庇部１８ｃによって覆われない部分にのみカソード膜１７が形成される（図９（Ｃ））。

【0058】

次いで、カバレッジが良好なＡＬＤ法によってＡｌ_２Ｏ_３からなる封止薄膜２４を形成し、溝４０の底面だけでなく溝４０の側面も封止薄膜２４で覆う（図９（Ｄ））。

【0059】

なお、溝４０はカソード膜１７を分断できればよく、図９（Ｅ）に示すように、封止膜１４へ到達していなくてもよい（図９（Ｅ））。

【0060】

上述した有機ＥＬ素子構造１０、２１、２６を多数、基板上に配置することにより、発光パネルを構成することができ、例えば、図１０（Ａ）に示すように、ガラス基板４３の上に有機ＥＬ素子構造２６を多数配置することによって発光パネル４４を構成してもよく、または、まず、図１０（Ｂ）に示すように、ガラス基板４５上に柔軟性のある樹脂基板４６を形成し、該樹脂基板４６上に有機ＥＬ素子構造２６を多数配置し、その後、図１０（Ｃ）に示すように、ガラス基板４５を除去することによって発光パネル４７を構成してもよい。この場合、樹脂基板４６の柔軟性及び有機ＥＬ素子構造２６の溝２７に起因する柔軟性の相乗効果により、発光パネル４７の柔軟性を向上することができる。また、発光パネル４７では、水、酸素や有機物（図中の白矢印を参照。）が、樹脂基板４６から生じるか、若しくは外部から透過するが、封止膜１４が水、酸素や有機物の素子積層部１２への進入を阻止するため、発光部１６が劣化するのを防止することができる。

【0061】

次に、本発明の第４の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造について説明する。

【0062】

図１２は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造の構成を概略的に説明する断面図である。本実施の形態は、その構成や作用が上述した第３の実施の形態と基本的に同じであり、封止薄膜２４の下に全面に亘って透明導電膜４８をＡＬＤ法にて成膜する点が異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。

【0063】

上述した第１の実施の形態乃至第３の実施の形態では、各サブピクセルを赤色、緑色、青色の各色に塗り分けることが前提となっているため、各素子積層部１２を区分する必要があるが、区分の結果として、各素子積層部１２のカソード電極（カソード膜１７）へ下層側から接続することができる。一方、本実施の形態では、各サブピクセルを塗り分けないため、素子積層部において、カソード電極の下には必ずＯＬＥＤ層が存在することになり、カソード電極へ下層側から接続することが困難となる。

【0064】

これに対応して、本実施の形態では、図１２に示すように、封止薄膜２４の下に全面に亘って透明導電膜４８をＡＬＤ法にて成膜する。これにより、カソード電極（カソード膜１７）の全面が透明導電膜４８と接続することができる。また、本実施の形態においても、カソード膜１７自体は区分されているため、上述した第１の実施の形態乃至第３の実施の形態と同様に、本実施の形態においても本発明の効果を発揮することができる。

【0065】

本実施の形態は、特に、赤色、緑色、青色に塗り分けない白色ＯＬＥＤにおいて好適に適用されるが、白色ＯＬＥＤでは赤色、緑色、青色に塗り分ける必要が無いため、発光部１６を、ＦＭＭ蒸着法を用いることなく、額縁蒸着法で形成することができ、形成工程を簡易にすることができる。透明導電膜４８としては、例えば、ＩＺＯを用いることができる。本実施の形態が適用される有機ＥＬ素子構造を形成するためには、第３の実施の形態に係る有機ＥＬ素子構造２６の形成方法における図６の（Ｃ）の工程の後に、ＡＬＤ法やＭＯＣＶＤ法によって透明導電膜４８を全面的に形成し、その後、図６（Ｄ）の工程と同様に封止薄膜２４を形成すればよい。

【0066】

本実施の形態では、図１２に示すように、コンタクトホール４９によって透明導電膜４８をアノード膜１５を介して素子駆動回路１１ａに接続する。また、図１３に示すように、溝５１を利用して透明導電膜４８をアノード膜１５を介して素子駆動回路１１ａに接続すれば、コンタクトホール４９を省略することができる。

【0067】

以上、本発明について、上記各実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。

【0068】

また、上述した第３の実施の形態では、有機ＥＬ素子構造２６において、溝２７が１つの発光部１６を囲み、カソード膜１７をサブピクセル単位で分断するが、溝２７が囲む発光部の数は１つに限られず、例えば、図１１に示すように、溝２７が３つの発光部１６を囲んでもよく、３つの発光部１６の有機化合物は赤色、緑色、青色のいずれかを発光する場合、当該３つの発光部１６を囲む溝２７はカソード膜１７をピクセル単位で分断することになる。

【0069】

なお、溝２７が囲む発光部１６の数は３つに限られず、用途に応じ、２色の組合せを表現する場合には、発光部１６の数は２つであってもよく、また、３色の組み合わせに色の補正を加えるため、発光部１６の数を４つ以上としてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０、２１、２６ 有機ＥＬ素子構造
１１ 素子駆動回路層
１２ 素子積層部
１４ 封止膜
１５ アノード膜
１６ 発光部
１７ カソード膜
２４ 封止薄膜
２７、３９、４０ 溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】