JP2009164068A - 有機ｅｌパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補助陰極も、陰極と同様に有機材料の層に対して基板側と反対側に形成すれば、有機材料を除去する必要がなく製造工程が容易になることは明らかである。しかしながら、補助陰極は電気抵抗率の低い金属などの無機材料で形成されることが多く、このため、有機材料との密着性が劣るという課題がある。
【解決手段】有機ＥＬ素子１４０に対して密着性の高い複数の合金材料層を有する中間層１５０を形成する。この結果、本来は有機材料に対して剥がれ易いアルミニウムで形成された電気抵抗の低い補助陰極１６０を、中間層１５０を介して有機材料で形成された非発光領域に剥がれることなく形成することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、発光領域と、当該発光領域を区画する非発光領域とを有し、当該非発光領域の少なくとも表面が有機材料で形成された有機ＥＬパネルおよびその製造方法に関する。

近年、薄型の自発光素子である有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を基板上に形成した有機ＥＬパネルが多く使われるようになってきた。有機ＥＬ素子は、発光層を含む有機層を、基板と対向する側に形成される陽極と、その反対側に形成される陰極との２つの電極で挟み、この電極間に所定の電流を流すことによって、所望する明るさの発光光を発光層から射出する素子である。従って、発光光の輝度は、流す電流に依存する。また、陽極と陰極との重なり部分における発光層が発光することから、基板と反対側に発光光を射出するトップエミッション構造の有機ＥＬ素子が、陽極面積が大きくとれる構造であるため多く用いられている。

さて、トップエミッション構造の有機ＥＬ素子では、発光層に対して射出方向側に位置し、発光領域全体に共通電極として形成される陰極を、光透過性を有する透明電極にする必要がある。透明電極として従来から使用されている材料としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などがある。しかしながら、これらの材料は、電気抵抗率が金やアルミニウムといった金属と比べて大きいために、陰極の電位が表示面全体に渡って等電位とならず、有機ＥＬ素子に流れる電流に差異が生じてしまう。このため、発光光が所望する明るさとならずに輝度ムラを生じてしまうことになる。また、陰極を電気抵抗率の小さい金属膜で形成しようとしても、光透過率を大きくするために膜厚を極薄（例えば、５〜５０ｎｍ）にする必要があり、結局電気抵抗が高くなってしまい、同様に輝度ムラを生ずる。

そこで、発光領域全体において陰極の電位差を少なくする技術が、特許文献１に開示されている。特許文献１は、電気抵抗の低い補助配線を陽極間に形成し、補助配線上に形成された有機材料を除去することによって補助配線と陰極とを電気的に接続させ、陰極に生ずる電位差を抑制しようとするものである。

特開２００７−７３３２３号公報

ここで、特許文献１において、補助配線も、陰極と同様に有機材料の層に対して基板側と反対側に形成すれば、有機材料を除去する必要がなく製造工程が容易になることは明らかである。しかしながら、補助配線は電気抵抗を低くするため、電気抵抗率の小さい金属などの無機材料で形成されることが多く、このため、有機材料との密着性が劣るという課題がある。例えば、補助配線の材料として、電気抵抗率の小さいアルミニウムや銅、金が適切であるが、有機材料との密着性が乏しいために形成した補助配線が熱等により剥がれてしまうことになる。

また、有機ＥＬパネルでは、特許文献１以外の構造として、陽極間に有機材料からなる隔壁を形成することによって発光領域を区画することも行われている。このような場合も、隔壁を形成する有機材料と補助配線との密着性が劣るという課題があり、形成した補助配線が熱等により隔壁から剥がれてしまうことになる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］発光領域と、当該発光領域を区画する非発光領域とを有し、当該非発光領域の少なくとも表面が有機材料で形成された有機ＥＬパネルであって、前記非発光領域内において、前記有機材料上に形成された中間層と、前記中間層上に形成された第１の電極層と、前記第１の電極層と電気的に接続され、少なくとも前記発光領域を覆うように形成された第２の電極層と、を備え、前記第１の電極層は、前記第２の電極層よりも小さい電気抵抗率を有する無機材料で形成され、前記中間層は、前記有機材料に対して、前記第１の電極層よりも高い密着性を有する無機材料で形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、電気抵抗率が小さい無機材料で形成された第１の電極層を発光領域外の非発光領域に配置することによって、発光光を遮蔽することなく発光領域における第２の電極層に生ずる電位差を抑制することができる。また、第１の電極層と有機材料との密着性を中間層を介在させて高めることができる。従って、発光領域における発光光の輝度差を抑制するとともに、非発光領域に形成された第１の電極層が剥がれ難い信頼性の高い有機ＥＬパネルを提供することが可能となる。

［適用例２］上記有機ＥＬパネルであって、前記中間層は、複数の無機材料層によって形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、中間層を複数の無機材料層で形成するので、第１の電極層および有機材料の双方に対して、それぞれ密着性のよい中間層を形成できる確率が高くなる。従って、発光光の輝度差を抑制するとともに、非発光領域に形成された第１の電極層がさらに剥がれ難い信頼性の高い有機ＥＬパネルを提供することが可能となる。

［適用例３］上記有機ＥＬパネルであって、前記第２の電極層は無機材料で形成され、前記中間層を形成する無機材料の少なくとも１つは、前記第２の電極層を形成する無機材料と同じ材料であることを特徴とする。

この構成によれば、中間層を形成するときに第１の電極層を同時に形成することができるので、製造工程が短くなるという効果を奏する。

［適用例４］上記有機ＥＬパネルであって、前記中間層を形成する無機材料は、金属材料または合金材料であることを特徴とする。

中間層に金属材料または合金材料を用いることによって、第１の電極層との密着性を高めるとともに、有機ＥＬパネルの製造工程において加わる熱に対して、熱拡散による熱応力の緩和によって、中間層の剥がれを抑制することができる。従って、信頼性のよい有機ＥＬパネルを提供することができる。

［適用例５］上記有機ＥＬパネルであって、前記有機材料は、前記発光領域に形成される有機ＥＬ素子を構成する有機材料と同じ材料であることを特徴とする。

この構成によれば、有機ＥＬ素子を構成する有機材料を、非発光領域の表面にも形成することができるので、有機ＥＬ素子の形成工程を、発光領域のみに形成するマスク工程としなくてもよい。従って、有機ＥＬ素子の形成工程が容易となる。

［適応例６］上記有機ＥＬパネルであって、前記第の１電極層は複数の膜からなり、前記複数の膜のうち１の膜は前記第２の電極層との間で高い密着性を有する材料であることを特徴とする。

この構成によれば、第１の電極層を複数の層にして、そのうちの１の膜を第２の電極層との間で高い密着性を有する材料で形成するので、第２の電極層との間の密着性の向上と電気抵抗率の低下の両方を、第１の電極層で実現することができる。

［適用例７］発光領域と、当該発光領域を区画する非発光領域とを有し、当該非発光領域の少なくとも表面が有機材料で形成された有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記非発光領域内において、前記有機材料上に中間層を形成する工程と、前記中間層上に第１の電極層を形成する工程と、前記第１の電極層と電気的に接続され、少なくとも前記発光領域を覆う第２の電極層を形成する工程と、を備え、前記第１の電極層は、前記第２の電極層よりも小さい電気抵抗率を有する無機材料で形成され、前記中間層は、前記有機材料に対して、前記第１の電極層よりも高い密着性を有する無機材料で形成されていることを特徴とする。

この方法によれば、電気抵抗率が小さい無機材料で形成された第１の電極層を発光領域外の非発光領域に配置することによって、発光光を遮蔽することなく発光領域における第２の電極層に生ずる電位差を低下させることができる。また、第１の電極層と有機材料との密着性を中間層を介在させて高めることができる。従って、発光領域における発光光の輝度差を抑制するとともに、非発光領域に形成された第１の電極層が剥がれ難い信頼性の高い有機ＥＬパネルを提供することが可能となる。

［適用例８］発光領域と、当該発光領域を区画する非発光領域とを有し、当該非発光領域の少なくとも表面が有機材料で形成された有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記非発光領域内において、前記有機材料上に中間層を形成する工程と、前記中間層上に第１の電極層を形成する工程と、を備え、前記中間層を形成する工程は、前記第１の電極層と電気的に接続され、少なくとも前記発光領域を覆う第２の電極層を形成する工程を含み、前記第１の電極層は、前記第２の電極層よりも小さい電気抵抗率を有する無機材料で形成され、前記中間層は、前記有機材料に対して、前記第１の電極層よりも高い密着性を有する無機材料で形成されていることを特徴とする。

この方法によれば、電気抵抗率が小さい無機材料で形成された第１の電極層と有機材料との密着性を中間層を介在させて高めることができる。そして、非発光領域に配置した第１の電極層と第２の電極層とを電気的に接続することによって、第２の電極層に生ずる電位差を低下させることができる。この結果、発光光を遮蔽することなく発光領域における発光光の輝度差を抑制するとともに、非発光領域に形成された第１の電極層が剥がれ難い信頼性の高い有機ＥＬパネルを提供することが可能となる。また、中間層の形成と同時に第２の電極層を形成するので、製造工程が短くなるという効果を奏する。

まず、本発明の実施例を説明する前に、本発明の実施例を適用する一形態としての有機ＥＬパネルについて、その表示原理およびパネル構成を、図１と図２とを用いて簡単に説明する。これは、後ほど説明する実施例が奏する効果についての理解を容易にするためである。

図１は、有機ＥＬパネル１００の全体のレイアウトを、回路構成とともに示した模式図である。有機ＥＬパネル１００は、略矩形形状を有する陽極１３０を発光領域とする画素（不図示）が形成されている。画素は、陽極１３０の配列に応じて、基板１０上の所定の領域に行方向（図面横方向）および列方向（図面縦方向）に規則正しく配列されている。なお、陽極１３０の形状は矩形形状以外の形状であってもよい。また陽極１３０の配列、すなわち画素の配列も不規則であってもよいことは勿論である。

本実施例では、以降の説明を簡単にするために、図１に示すように、有機ＥＬパネル１００は、陽極１３０の配列に応じて、列方向（図面縦方向）に４画素、行方向（図面横方向）に６画素の計２４個の画素が形成されているものとする。もとより、実際には、行列それぞれの方向に数百画素ないし数千画素といった多くの画素が形成されていることは言うまでもない。

また、有機ＥＬパネル１００は、画素ごとに発光駆動されるアクティブマトリックス型の装置である。すなわち、各画素には、有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子を発光駆動するための駆動素子とが形成されている。駆動素子は、図１に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１４，１５と保持容量１６とから構成されている。なお、有機ＥＬパネル１００はトップエミッション構造を有しているものとする。従って、駆動素子は、発光領域となる陽極１３０と平面的に重なる位置であって、陽極１３０に対して基板１０側に形成されている。

基板１０の端部には、走査駆動回路１１とデータ駆動回路１２、および給電端子１３とが形成されている。走査駆動回路１１からは走査線Ｇａｔｅが、データ駆動回路１２からはデータ線Ｓｉｇが、また、給電端子１３からはこれに接続された電源供給線Ｃｏｍが、それぞれ各画素に形成された駆動素子に対して図示したように配線され、有機ＥＬ素子を発光駆動する。

まず、走査線Ｇａｔｅは、ＴＦＴ１４のゲートに接続され、走査線Ｇａｔｅを介して供給される電流信号に応じて、ＴＦＴ１４をオン／オフ制御する。そしてＴＦＴ１４がオンすると、ＴＦＴ１４のソースに接続されたデータ線Ｓｉｇから供給される画像信号に応じて、電源供給線Ｃｏｍから供給される電源によって保持容量１６に所定の電圧が保持される。すると、保持容量１６に保持された電圧は、ＴＦＴ１５のゲートに印加され、ＴＦＴ１５をオン状態にする。ＴＦＴ１５のソースおよびドレインはそれぞれ電源供給線Ｃｏｍと陽極１３０に接続され、保持容量１６に保持された電圧に応じた、つまり画像信号に応じた電流が、電源供給線Ｃｏｍを介して陽極１３０に印加される。

各画素に形成される有機ＥＬ素子は、陽極１３０と、総ての画素（発光領域）の表面に渡って形成された陰極１７０（図中二点鎖線）との間に電流を流すことによって発光する。従って、陽極１３０に印加された電流が陰極１７０に流れることによって、各発光領域は画像信号に応じた明るさで発光する。なお陰極１７０は、外周端部において接地されている。

次に、有機ＥＬパネル１００における具体的な画素構成について、図２を用いて説明する。図２は、有機ＥＬパネル１００に形成されたＲＧＢの各画素についての構成を示す模式図である。図２（ａ）は、図１に示した各画素のうち、行方向（図面横方向）にＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の発光領域が並んだ部分を示した平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示した模式断面図である。なお、各寸法は、説明の都合上必要に応じて誇張しているため、実際の寸法とは必ずしも一致していないことは言うまでもない。

各画素は、図２（ａ）に示したように、非発光領域（図中ハッチング部分）によって区画された発光領域によって形成されている。発光領域は、前述したように陽極１３０の領域であり略矩形形状を呈している。そして各画素の画素領域には、図２（ｂ）に示したように、ＲＧＢの各色フィルタが所定の配列で並んだカラーフィルタが、各発光領域に重なるように配置されている。

カラーフィルタは、ガラス板上に遮光領域ＢＭによって区分されたＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタが形成されたもので、発光領域から射出された白色光を、このＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタによって、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光に変換する。こうして、各発光領域の明るさに応じた色の光が射出されることによって、それぞれＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を形成し、有機ＥＬパネル１００はカラー画像を表示する。

なお、既に周知構造であることから具体的な説明は省略するが、カラーフィルタは、有機ＥＬ素子が形成される基板１０に対して所定の間隔を保ちながら、その外周部分において樹脂等を介して封止接着されている。また、各色フィルタや遮光領域ＢＭからのガスの流出を防止する保護膜が必要に応じて形成されている。

さて、前述したように、有機ＥＬパネル１００は、陽極１３０と陰極１７０とに挟まれた有機ＥＬ素子１４０に電流を流すことによって発光する。従って、陽極１３０と陰極１７０とが平面的に重なる領域が電流の流れる領域であることから、発光領域はこの領域となる。そして、これ以外の領域が、非発光領域となる。

有機ＥＬ素子１４０は、陽極１３０側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各機能層が順に積層されたものである。各機能層は、例えば、アミン系有機材料などといった有機材料によって形成されている。また、発光層は、青色発光機能層と黄色発光機能層が積層され、発光領域から白色光を射出するように構成されている。なお、有機ＥＬ素子１４０を構成する各機能層を形成する有機材料については、前述の特許文献１などにおいて使用可能な材料が開示されていることから、ここでは詳しい説明を省略する。

また、有機ＥＬパネル１００は、トップエミッション方式であることから、有機ＥＬ素子１４０の発光光が陰極１７０側から射出するように、陽極１３０の基板１０と対向する面側には、電蝕等による陽極１３０の劣化を抑制するなどの目的のために形成された絶縁層１２０を介して反射層１１０が形成されている。もとより、陽極１３０が反射層１１０を兼ねる場合は、反射層１１０（および絶縁層１２０）を形成する必要はない。

反射層１１０としては、例えばＡｌが好適である。陽極１３０としては、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）のように光透過性のある材料に限らず、酸化錫や金、銀、銅などの光透過性のない材料であっても使用可能である。もとより、陰極１７０はＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する材料で形成されている。なお、金属材料であっても光が透過する程度に薄く形成されたものであれば陰極材料として使用することは可能である。

ところで、有機ＥＬ素子１４０を発光駆動するための駆動素子は、前述したように陽極１３０と平面的に重なる位置に形成されている。具体的には、図２（ｂ）に示したように、反射層１１０と基板１０との間に位置し表面全体が平坦化されたデバイス層２０の内部に、駆動素子であるＴＦＴ１４，１５や保持容量１６が形成されている。そして、ＴＦＴ１５のドレイン電極は、デバイス層２０および絶縁層１２０において形成された図示しないスルーホールによって陽極１３０と結線されている。なお、デバイス層２０については、以降説明する実施例に対しては本質ではないので、具体的な説明を省略する。また、以降の説明に用いる図面においては基板１０に含まれるものとして扱うこととする。

こうして、基板１０上にデバイス層２０、反射層１１０、陽極１３０、有機ＥＬ素子１４０、陰極１７０が形成され、陽極１３０と、総ての画素の表面に渡って形成された陰極１７０との間に電流を流すことによって、陽極１３０の領域に存在する有機ＥＬ素子１４０が白色発光する。このとき、形成される陰極１７０は、前述したように光透過性を有する必要があるため、ＩＴＯや極薄の金属膜といった電気抵抗率の大きな電極層にならざるを得ない。この結果、陰極１７０には、接地された外周端部に向かって流れる電流によって相当の電位差が生ずることになる。

陰極１７０においてこのように電位差が生ずると、生じた電位差に応じて、陽極１３０から有機ＥＬ素子１４０に流れる電流が抑制される。すると、有機ＥＬ素子１４０の発光輝度が低下し、ＲＧＢの各画素の明るさが低下してしまう。このため、ＲＧＢの各画素の輝度に差が生じ、カラー画像を正しく表示することができなくなってしまう。

そこで、本実施例では、陰極１７０に生ずる電位差を抑制するために、非発光領域に電気抵抗率の小さい無機材料からなる電極層を、補助陰極として形成して、陰極１７０に生ずる電位差を抑制しようというものである。すなわち、図３に示したように、行方向および列方向にそれぞれ存在する格子状の非発光領域（粗いハッチング部分）において、陽極１３０の位置と平面的に重ならない位置に電気抵抗率の小さい無機材料からなる補助陰極１６０（細かいハッチング部分）を形成する。そして、図３では示していないが、補助陰極１６０の端部を陰極１７０の外周端部と同様に接地するのである。

こうすることによって、補助陰極１６０は電気抵抗が低くなることから、どの位置においても接地電位に近い電位となる。この結果、発光領域から射出される発光光を遮蔽することなく、ＲＧＢ各画素間における陰極１７０の電位差が小さくなるように抑制することができる。なお、補助陰極１６０は、行方向のみ形成することとしてもよいし、列方向のみ形成することとしてもよい。あるいは、総ての画素間（つまり総ての発光領域間）に存在する非発光領域に形成せず、所定の間隔を空けて形成するなど、陰極１７０における電位差の発生状態に応じて形成すればよい。

それでは、補助陰極１６０の形成について、２つの実施例をあげて説明する。第１実施例については図４と図５とを用いて、第２実施例については図６と図７とを用いて、以下順次説明する。なお、図４および図６は、いずれも図３におけるＢ−Ｂ断面を示す模式図である。

（第１実施例）
図４は、第１実施例の補助陰極１６０の形成具合を示す図で、有機ＥＬパネル１００の構造模式図である。図示するように、隣り合う陽極１３０間に存在し、絶縁層１２０上に形成された有機ＥＬ素子１４０の上には、陽極１３０とは平面的に重ならない非発光領域に中間層１５０が形成され、その上に補助陰極１６０が形成されている。そして陰極１７０は、有機ＥＬ素子１４０および補助陰極１６０の上に形成されている。

中間層１５０は、有機ＥＬ素子１４０を構成する有機材料に対して、補助陰極１６０よりも高い密着性を有する無機材料で形成されている。補助陰極１６０は、電気抵抗率の低い無機材料で形成され、本実施例ではアルミニウムが用いられる。もとより、銅や金、銀を用いてもよい。そして、光透過性を有する無機材料で形成された陰極１７０と電気的に導通している。本実施例では、陰極１７０はＩＴＯで形成されているものとする。

ここで、中間層１５０の材料として採用可能な無機材料のうち特に金属材料および合金材料について、有機材料との密着性を調べたテスト結果を表１に示す。テスト方法は、基板１０上に有機ＥＬ素子１４０を厚さ１５０ｎｍ形成した後、評価対象となる中間層をその上側全面に蒸着によって形成し、さらにその上側全面に補助陰極となるアルミニウムを厚さ３００ｎｍ形成した試験板に、セロテープ（登録商標）を貼り付けた後、引き剥がす。そして、貼り付けたセロテープ（登録商標）の面積に対して残存した補助陰極の面積の割合（％）が多いほど密着性が高いと評価するものである。なお、表１において中間層の構成が２層以上の場合は、中間層の材料欄に記載されている材料が左側から順に有機ＥＬ素子上に形成されることを示している。また、括弧内の数字は形成される膜の厚さを示している。

表１が示すように、金属材料または合金材料の中間層を形成することによって密着性が改善される。そして、形成する中間層は１層よりも２層、２層よりも３層の方が密着性がよいテスト結果となった。また、１層でも、ＭｇやＡｕは密着性の改善効果が低いが、ＣｒやＴｉは比較的大きな改善効果が得られることを示している。そして、総じて、金属化合物や金属酸化物といった合金材料が高い密着性を有することを示している。すなわち、密着性の改善効果が大きい無機材料としては、ＬｉＦ、ＬｉＯ₂、ＭｇＡｇ合金、ＩＴＯが上げられる。勿論これらの材料を組み合わせたものも密着性の改善効果が大きい。

そこで、本実施例では、中間層１５０として表１に示した採用可能な材料の中から実験１０の材料構成を採用する。すなわち、図４において、有機ＥＬ素子１４０上に、まずＭｇＡｇ膜（Ａｇ含有重量比率１０％）を厚さ１０ｎｍ形成し、その上に、ＩＴＯ膜を厚さ１００ｎｍ形成して中間層１５０を形成する。従って、補助陰極１６０はＩＴＯ層の上に形成される。

このように、本実施例では、有機ＥＬ素子１４０に対して密着性の高い複数の合金材料層を有する中間層１５０を形成する。この結果、本来は有機材料に対して剥がれ易いアルミニウムで形成された電気抵抗の低い補助陰極１６０を、中間層１５０を介して有機材料で形成された非発光領域に剥がれることなく形成することができる。そして、ＩＴＯで形成された電気抵抗の高い陰極１７０と、電気抵抗の低い補助陰極１６０とが、電気的に接続されることによって、各画素における陰極１７０の電位差が抑制される。従って、陽極１３０から有機ＥＬ素子１４０に流れる電流は抑制されないので、有機ＥＬ素子１４０の発光輝度が低下せず、ＲＧＢの各画素の発光輝度によって正しくカラー画像を表示することができる。

次に、本実施例における中間層１５０と補助陰極１６０の形成方法について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は、基板１０に形成された絶縁層１２０および陽極１３０上に、前述した有機材料から成る各機能層を有する有機ＥＬ素子１４０が蒸着によって形成された状態を示す断面模式図である。

次に、図５（ｂ）に示すように、隣り合う陽極１３０間に位置する有機ＥＬ素子１４０上に、中間層１５０をマスク蒸着によって形成する。中間層１５０は前述したように、無機材料からなる２つの層から構成されており、まず、１つ目の無機材料層としてＡｇを重量比率１０％含むＭｇＡｇ合金をマスク蒸着して堆積させ、膜厚１０ｎｍのＭｇＡｇ層を形成する。そして、次に２つ目の無機材料層として、ＩＴＯを同じマスクを用いて蒸着し、ＭｇＡｇ層上に堆積させて、膜厚１００ｎｍのＩＴＯ層を形成する。

次に、図５（ｃ）に示すように、形成された中間層１５０上に、中間層１５０の形成に用いた同じマスクを用いてアルミニウムを蒸着し、厚さ３００ｎｍの補助陰極１６０を形成する。この結果、補助陰極１６０は、中間層１５０上に正しく形成されるので、有機ＥＬ素子１４０に直接形成した場合に生ずる剥がれもなく、中間層１５０を介して有機ＥＬ素子１４０上に確実に固着される。

次に、図５（ｄ）に示すように、補助陰極１６０および有機ＥＬ素子１４０上に、陰極１７０を蒸着によって形成する。このとき、陰極１７０は補助陰極１６０上に重ねて蒸着されるので、電気的に導通が取られることになる。もとより、補助陰極１６０も陰極１７０も無機材料層であることから、良好な密着性を呈する。

なお、中間層１５０に金属材料を用いることによって、蒸着工程時に生ずる熱を陰極１７０全面に拡散して放熱する確率が高くなることから、熱応力の緩和によって、中間層１５０の剥がれを抑制することができる。

その後、図４に示したように、画素位置に正しく配置されたカラーフィルタが基板１０の外周部分において接着固定されて有機ＥＬパネル１００が完成する。

（第２実施例）
次に第２実施例について説明する。上記第１実施例では、中間層１５０と補助陰極１６０の形成後に陰極１７０を形成したが、第２実施例は、中間層１５０の形成時に陰極１７０を同時形成し、その後補助陰極１６０を形成するものである。

図６は、第２実施例の補助陰極１６０の形成具合を示す図で、有機ＥＬパネル１００の構造模式図である。図示するように、隣り合う陽極１３０間に存在する有機ＥＬ素子１４０上には中間層１５０が形成され、その上に陰極１７０が形成されている。そして陰極１７０上であって、中間層１５０と平面的に重なる位置に補助陰極１６０が形成されている。

本実施例では、陰極１７０はＩＴＯ膜が所定の厚さ形成されたものである。また、中間層１５０は、上記第１実施例と同様、前述の表１における採用可能な材料の中から実験１０の材料構成を採用して形成されたものである。すなわち、ＭｇＡｇ膜（Ａｇ含有重量比率１０％）が厚さ１０ｎｍ形成され、その上に、ＩＴＯ膜が厚さ１００ｎｍ形成されたものである。また、補助陰極１６０は、電気抵抗率の低い無機材料で形成され、ここではアルミニウムが厚さ３００ｎｍ形成されたものである。そして、光透過性を有する無機材料であるＩＴＯで形成された陰極１７０と電気的に導通している。

本実施例では、中間層１５０を構成する層の１つと、陰極１７０とが、このような同じ無機材料ＩＴＯで形成される場合は、それぞれの膜厚を同じにすることによって、これらを同時に形成できるようにする。つまり、陰極１７０のＩＴＯ膜の厚さを、中間層１５０を構成するＩＴＯ膜の厚さと同じ１００ｎｍとする。この結果、中間層１５０を構成するＩＴＯ膜の形成と同時に陰極１７０を形成することができるので、第１実施例に比べて形成工程が短くなる。

このように、本実施例では、有機ＥＬ素子１４０に対して密着性の高い中間層１５０を形成するとき、同時に陰極１７０を形成する。この結果、本来は有機材料に対して剥がれ易いアルミニウムで形成された電気抵抗の低い補助陰極１６０を、中間層１５０を介することによって、有機材料で形成された非発光領域に剥がれることなく形成することができる。そして、ＩＴＯで形成された電気抵抗の高い陰極１７０と、電気抵抗の低い補助陰極１６０とが、電気的に接続されることによって、各画素における陰極１７０の電位差が抑制される。従って、陽極１３０から有機ＥＬ素子１４０に流れる電流は抑制されないので、有機ＥＬ素子１４０の発光輝度が低下せず、ＲＧＢの各画素の発光輝度によって正しくカラー画像を表示する信頼性の高い有機ＥＬパネル１００を提供することができる。

なお、第２実施例の場合は、中間層１５０を構成するＩＴＯ膜と、陰極１７０を形成するＩＴＯ膜とは、同じ１つの膜層になるが、中間層１５０を構成するＭｇＡｇ膜と平面的に重なる部分が中間層１５０を構成するＩＴＯ膜となる。従って、第２実施例では、補助陰極１６０と陰極１７０とは、中間層１５０を構成するＩＴＯ膜を介して電気的に接続されることになる。

次に、本実施例における中間層１５０と補助陰極１６０の形成方法について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、基板１０に形成された絶縁層１２０および陽極１３０上に、前述した有機材料から成る各機能層を有する有機ＥＬ素子１４０が蒸着によって形成された状態を示す断面模式図である。

次に、図７（ｂ）に示すように、隣り合う陽極１３０間に位置する有機ＥＬ素子１４０上に、中間層１５０をマスク蒸着によって形成する。中間層１５０は前述したように、無機材料からなる２つの層から構成されており、まず、１つ目の無機材料層として、Ａｇを１０％重量成分含むＭｇをマスク蒸着して堆積させ、膜厚１０ｎｍのＭｇＡｇ層を形成する。

次に、図７（ｃ）に示すように、形成された中間層１５０の１つ目の層であるＭｇＡｇ層の上と、有機ＥＬ素子１４０の上とに、ＩＴＯを蒸着し、膜厚１００ｎｍのＩＴＯ層を形成する。この形成工程によって、中間層１５０の２つ目の無機材料層と陰極１７０とが同時に形成されることになる。

次に、図７（ｄ）に示すように、中間層１５０の１層目となるＭｇＡｇ層の形成に用いた同じマスクを用いてアルミニウムを蒸着し、厚さ３００ｎｍの補助陰極１６０を形成する。この結果、補助陰極１６０は、中間層１５０上に正しく形成されるので、有機ＥＬ素子１４０に直接形成した場合に生ずる剥がれもなく、中間層１５０を介して有機ＥＬ素子１４０上に確実に固着される。

なお、上記第１実施例と同様、中間層１５０に金属材料を用いることよって、蒸着工程時に生ずる熱を陰極１７０全面に拡散して放熱する確率が高くなることから、熱応力の緩和によって、中間層１５０の剥がれを抑制することができる。また、さらに補助陰極１６０を２層膜にすることにより、陰極１７０との密着性を高める事が可能である。具体的には、補助陰極１６０の下にＭｇＡｇ膜を３０ｎｍ程補助陰極を形成する蒸着マスクで成膜する事により実現できる。

その後、図６に示したように、画素位置に正しく配置されたカラーフィルタが基板１０の外周部分において接着固定されて有機ＥＬパネル１００が完成する。

以上、本発明について、２つの実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下変形例を挙げて説明する。

（第１変形例）
上記実施例は、有機ＥＬ素子は発光光が白色光であり、カラーフィルタにてＲＧＢの各色に変換して射出する有機ＥＬパネルについて実施することとして説明したが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、有機ＥＬ素子が、それぞれのＲＧＢの異なる色を発光する有機ＥＬパネルであっても実施することが可能である。この変形例について図８を用いて説明する。

図８は、本変形例の有機ＥＬパネルの構造を示す模式図である。図示するように、基板１０上に形成された陽極１３０の周囲には、少なくとも表面が導電性を有しない有機材料からなる隔壁が形成され、この隔壁によって囲まれた領域に、発光色が異なるＲ発光層、Ｇ発光層、Ｂ発光層となる有機ＥＬ素子が形成されている。そして、隔壁を含めて各発光層全体を覆うように陰極１７０が形成されている。従って、陽極１３０と陰極１７０との間に所定の電流を流すことによって、それぞれの有機ＥＬ素子は、発光層に応じたＲＧＢの発光色を射出して、それぞれＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素となる。

本変形例では、発光層は、ＲＧＢの各色を示す蛍光材料を溶質とする機能液など、有機ＥＬ素子を構成する機能層を形成するための機能液を、隔壁で囲まれた領域に噴射し、真空乾燥などの熱処理を行って、所定の厚さの膜を形成したものである。従って、隔壁は、噴射された機能液が隔壁で囲まれた領域に留まるように必要に応じて表面に撥液処理が施せるように、通常、有機材料（例えば、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂）で形成されているのである。なお、隔壁はフォトリソによるエッチングによって形成される。

このような構成を有する有機ＥＬパネルにおいて、陰極１７０に生ずる電位差を抑制するために、電気抵抗の低い補助陰極１６０を形成する場合は、隔壁が非発光領域となるため、隔壁上に形成する。従って、有機材料に対して密着性の低い補助陰極１６０を形成するために、隔壁上にまず有機材料に対して密着性の高い中間層１５０をマスク蒸着によって形成する。その後、同じマスクを用いて補助陰極１６０を形成し、補助陰極１６０と電気的な接続をとるべく、補助陰極１６０と各発光層を覆うように陰極１７０を形成するのである。もとより、上記第２実施例のように、中間層１５０を構成する１つの層を形成するときに、同時に陰極１７０を形成することとしてもよい。

本変形例によれば、有機材料からなる隔壁に対して密着性の高い中間層１５０を形成する。この結果、有機材料に対して密着性が低い補助陰極１６０を、中間層１５０を介して剥がれることなく形成することができる。そして、電気抵抗の高い陰極１７０と電気抵抗の低い補助陰極１６０とが電気的に接続されることによって、各画素における陰極１７０の電位差が抑制される。従って、陽極１３０から有機ＥＬ素子１４０に流れる電流は抑制されないので、有機ＥＬ素子１４０の発光輝度が低下せず、ＲＧＢの各画素の発光輝度によって正しくカラー画像を表示することができる。

（第２変形例）
上記実施例では、上記第１変形例に示したような隔壁が、隣り合う陽極１３０間において存在しない有機ＥＬパネルとして説明したが、これに限らず、隔壁を形成することとしてもよい。実際に、有機ＥＬ素子を形成する場合、マスクを使用して有機材料を蒸着する。このときマスクと蒸着面との間に隙間が存在しない場合、使用するマスクに付着した微小異物が画素部分に転写され易くなり、画素欠陥が発生してしまう。そこで、所定の高さを有する隔壁を設けることで、画素欠陥を抑制することができるのである。この変形例について図９を用いて説明する。

図９は、本変形例の有機ＥＬパネルの構造を示す模式図である。なおカラーフィルタは省略している。図示するように、絶縁層１２０上に形成された陽極１３０の周囲には、少なくとも表面が導電性を有しない有機材料からなる隔壁が形成され、この隔壁および陽極１３０を含む総ての領域に渡って、白色光を発光する有機ＥＬ素子１４０が形成されている。そして、有機ＥＬ素子１４０全体を覆うように陰極１７０が形成されている。

本変形例では、このような構成を有する有機ＥＬパネルにおいて、陰極１７０に生ずる電位差を抑制するべく、電気抵抗の低い補助陰極１６０を形成する場合、非発光領域となる隔壁上に形成することになる。従って、補助陰極１６０を形成するために、隔壁上にまず有機ＥＬ素子１４０を形成する有機材料に対して密着性の高い中間層１５０をマスク蒸着によって形成する。その後、同じマスクを用いて補助陰極１６０を形成し、補助陰極１６０と電気的な接続をとるべく、補助陰極１６０と各発光層を覆うように陰極１７０を形成するのである。

本変形例によれば、有機ＥＬ素子１４０に対して密着性の高い中間層１５０を形成する。この結果、有機材料に対して密着性が悪い補助陰極１６０を、中間層１５０を介して剥がれることなく形成することができる。そして、電気抵抗の高い陰極１７０と電気抵抗の低い補助陰極１６０とが電気的に接続されることによって、各画素における陰極１７０の電位差が抑制される。従って、陽極１３０から有機ＥＬ素子１４０に流れる電流は抑制されないので、有機ＥＬ素子１４０の発光輝度が低下せず、ＲＧＢの各画素の発光輝度によって正しくカラー画像を表示することができる。

（その他の変形例）
上記実施例では、中間層に使用できる無機材料について、金属もしくは合金を用いることとしたが、特にこれに限るものでないことは勿論である。例えば、金属材料以外にカルシウム（Ｃａ）を用いてもよい。また合金材料以外に酸化シリコンや窒化シリコンを用いてもよい。また合金についても、金属酸化物以外に金属窒化物を用いても差し支えない。これらの無機材料は、上述した表１には示していないが、上記実施例と同様に有機材料に対する密着性を調べたテスト結果から、密着性の改善効果を得ることが可能な材料である。

また、上記実施例では、中間層を２層の無機材料層としたが、特にこれに限るものでないことは勿論である。例えば、３層としてもよいし、１層としても差し支えない。１層とした場合は、基本的に中間層の形成において陰極を同時に形成することは困難であるが、例えば同じ無機材料であって膜厚のみが異なるような場合は、材料を変更することなくマスクを交換するのみで連続して蒸着できる可能性があるため、成膜工程が容易になる。

また、上記実施例では、表示素子の発光光の射出方向を陰極側とするトップエミッション方式であることとして説明したが、これに限らず、表示素子の発光光の射出方向を基板側にも射出する方式であることとしてもよい。この場合、反射層を形成せず、基板および陽極の材料は光透過性を有する材料（例えば、ガラスやＩＴＯ）とすればよい。なお、ＴＦＴなどの駆動素子は、発光素子と平面的に重ねることが出来ないため、基板と表示素子との間にデバイス層が介在しないことになる。

有機ＥＬパネルの全体のレイアウトを、回路構成とともに示した模式図。 （ａ）は、有機ＥＬパネルにおけるＲＧＢの各画素についての構成を模式的に示す平面図、（ｂ）は、その模式断面図。 陽極と平面的に重ならない位置に形成する補助陰極を示す模式平面図。 第１実施例の補助陰極の形成具合を示す有機ＥＬパネルの構造模式図。 （ａ）〜（ｄ）は、第１実施例における中間層と補助陰極の形成方法を説明する説明図。 第２実施例の補助陰極の形成具合を示す有機ＥＬパネルの構造模式図。 （ａ）〜（ｄ）は、第２実施例における中間層と補助陰極の形成方法を説明する説明図。 第１変形例の有機ＥＬパネルの構造を示す模式図。 第２変形例の有機ＥＬパネルの構造を示す模式図。

符号の説明

１０…基板、１１…走査駆動回路、１２…データ駆動回路、１３…給電端子、１４，１５…ＴＦＴ、１６…保持容量、２０…デバイス層、１００…有機ＥＬパネル、１１０…反射層、１２０…絶縁層、１３０…陽極、１４０…有機ＥＬ素子、１５０…中間層、１６０…補助陰極、１７０…陰極。

Claims (8)

1. 発光領域と、当該発光領域を区画する非発光領域とを有し、当該非発光領域の少なくとも表面が有機材料で形成された有機ＥＬパネルであって、
   前記非発光領域内において、前記有機材料上に形成された中間層と、
   前記中間層上に形成された第１の電極層と、
   前記第１の電極層と電気的に接続され、少なくとも前記発光領域を覆うように形成された第２の電極層と、
   を備え、
   前記第１の電極層は、前記第２の電極層よりも小さい電気抵抗率を有する無機材料で形成され、
   前記中間層は、前記有機材料に対して、前記第１の電極層よりも高い密着性を有する無機材料で形成されていることを特徴とする有機ＥＬパネル。
2. 請求項１に記載の有機ＥＬパネルであって、
   前記中間層は、複数の無機材料層によって形成されていることを特徴とする有機ＥＬパネル。
3. 請求項１または２に記載の有機ＥＬパネルであって、
   前記第２の電極層は無機材料で形成され、
   前記中間層を形成する無機材料の少なくとも１つは、前記第２の電極層を形成する無機材料と同じ材料であることを特徴とする有機ＥＬパネル。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の有機ＥＬパネルであって、
   前記中間層を形成する無機材料は、金属材料または合金材料であることを特徴とする有機ＥＬパネル。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の有機ＥＬパネルであって、
   前記有機材料は、前記発光領域に形成される有機ＥＬ素子を構成する有機材料と同じ材料であることを特徴とする有機ＥＬパネル。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の有機ＥＬパネルであって、
   前記第の１電極層は複数の膜からなり、前記複数の膜のうち１の膜は前記第２の電極層との間で高い密着性を有する材料であることを特徴とする有機ＥＬパネル。
7. 発光領域と、当該発光領域を区画する非発光領域とを有し、当該非発光領域の少なくとも表面が有機材料で形成された有機ＥＬパネルの製造方法であって、
   前記非発光領域内において、前記有機材料上に中間層を形成する工程と、
   前記中間層上に第１の電極層を形成する工程と、
   前記第１の電極層と電気的に接続され、少なくとも前記発光領域を覆う第２の電極層を形成する工程と、
   を備え、
   前記第１の電極層は、前記第２の電極層よりも小さい電気抵抗率を有する無機材料で形成され、
   前記中間層は、前記有機材料に対して、前記第１の電極層よりも高い密着性を有する無機材料で形成されていることを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
8. 発光領域と、当該発光領域を区画する非発光領域とを有し、当該非発光領域の少なくとも表面が有機材料で形成された有機ＥＬパネルの製造方法であって、
   前記非発光領域内において、前記有機材料上に中間層を形成する工程と、
   前記中間層上に第１の電極層を形成する工程と、
   を備え、
   前記中間層を形成する工程は、前記第１の電極層と電気的に接続され、少なくとも前記発光領域を覆う第２の電極層を形成する工程を含み、
   前記第１の電極層は、前記第２の電極層よりも小さい電気抵抗率を有する無機材料で形成され、
   前記中間層は、前記有機材料に対して、前記第１の電極層よりも高い密着性を有する無機材料で形成されていることを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。

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