JP4503586B2

JP4503586B2 - 有機ｅｌ表示装置

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Publication number: JP4503586B2
Application number: JP2006343798A
Authority: JP
Inventors: 和彦甲斐; 正昭奥中; 尚行伊藤
Original assignee: 株式会社日立ディスプレイズ
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: JP2007123286A

Description

本発明は有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置に関する。

有機ＥＬ表示装置は、基板上の画素領域に、少なくとも一方の電極、発光材料層、他方の電極が積層されて形成されて構成されている。

前記各電極を介して発光材料層に電流を流すことにより、該発光材料層を発光させるようになっている。

そして、該発光材料層は、その形成においてフォトリソグラフィ技術による選択エッチング方法を用いることができず、たとえば蒸着シャドウマスクを用いて選択的に所定の箇所に所定のパターンで形成（昇華）することが通常となっている。該発光材料層は水分等によって変質する等の理由からである。

このため、該発光材料層の形成箇所には該箇所に凹陥部が形成されたバンク膜を予め形成し、該凹陥部内に該発光材料層を形成（充填）したものが知られている。

この場合、前記発光材料層の下層に形成された一方の電極（以下、画素電極と称する）に対し、他方の電極（以下、対向電極と称する）は各画素領域に共通に形成するため、前記発光材料層およびバンク膜の表面をも被って形成するのが通常である（特許文献１参照）。

従来、前記バンク膜（Bank Film）には、その形成が容易な有機材料層（たとえば樹脂からなる）が一般的に用いられていた。この有機材料からなるバンク膜は、約１μｍの厚さ（層厚）で形成されていた。一方、前記バンク膜を無機材料で形成する方法も考案されている（特許文献２参照）。
特開平１１−３２９７４１号公報特開２００１−６８２６７号公報

しかしながら、有機材料からなるバンク膜を備えた有機EL表示装置（Organic Electroluminescence Display Device，OLED（Organic Light-Emitting Diode）Displayとも記す）では、その画素の端部に非発光領域がしばしば発生した。

本発明者等は、この現象の原因を追求し、有機材料からなるバンク膜に含まれる水分や酸素等の上述した画素の劣化（非発光領域の発生）への関与を突き止めた。有機材料のバンク膜が、この発光材料層（エレクトロルミネセンス現象を示す有機材料層）と接する界面を有すると、これに含まれる水分や酸素等は、この界面から発光材料層に拡散する。発光材料層（有機材料層）は、その内部における水分や酸素等の不測の拡散により、その電子状態の変化を余儀なく受け、所望の電界発光特性を失う。このような発光材料層の変質は、水分や酸素等の拡散量の多いバンク膜との界面近傍にて著しいため、バンク膜と接する画素（上記有機材料からなる発光領域）の端部にて上述の非発光領域（非発光部分，Dark Spotとも呼ぶ）が発生する。このような問題に対し、バンク材料に用いられるいかなる有機材料も、０．１％程度の水分含有は避けられない。従って、有機材料でバンク膜を形成する限り、有機EL素子を構成する画素の端部における非発光領域の発生を防ぐことは難しく、また、バンク膜と発光材料層との間に電子輸送層や正孔輸送層を設けても、この問題を解決するには至らない。

一方、無機材料で形成されたバンク膜は、これに含まれる水分や酸素等の量が、有機材料からなるバンク膜のそれと比較して桁違いに少ないため、上述した画素端部での非発光領域の発生を抑止するに好適と考えられる。しかし、本発明者等は、無機材料で形成されたバンク膜を備えた有機EL表示装置でも、上述の如き画素の端部における非発光領域の発生を見出した。本発明者等は、無機材料のバンク膜を備えた有機EL表示装置でも斯様な問題が生じる原因として、バンク膜の形状に着眼した。有機材料で形成されたバンク膜は、その側壁がその下地層又はELアレイ（Electroluminescence Array）が形成される基板主面に対して斜面をなす、言わば台形の断面を有する。この下地層又は基板主面に対してバンク膜の側壁が傾斜する角度（以下、テーパ角）は、３０〜７０度の範囲にある。このため、発光材料層および対向電極は、バンク膜の端部や画素電極上面とバンク膜上面との段差で途切れることなく、バンク膜の斜面伝いに画素電極上面からバンク膜上面へ延びるように堆積される。一方、無機材料からなるバンク膜の側壁は、その下地層（又は基板主面）に対して９０°近くの角度をなして切り立つ。このため、画素電極上面とバンク膜上面との間に生じた険しい段差により、画素電極上面からバンク膜上面へ延びる発光材料層や対向電極（導体層）が画素の端部（これらの層が当該段差を乗り越える部分）で薄くなり、又は途切れる。換言すれば、絶壁の如く形成されたバンク膜の端部に発光材料層や対向電極が充分に堆積しない。このような段差における層（膜）形成の不良は、膜減り（Film Thickness Loss）、又は段切れ（Step Disconnection，Step Fault）とも呼ばれる。

画素電極上面からその端部に形成されたバンク膜の上面にかけて、発光材料層を堆積させ、その後、発光材料層を覆うように対向電極層（導体層）を堆積するとき、画素電極上面から急激に立ち上るように（as ascending abruptly）形成されたバンク膜と画素電極との間の段差で発光材料層には上述の膜減りや段切れが生じる。このように不完全な形状を有する発光材料層上に対向電極となる導体層を堆積すると、対向電極にも膜減りや段切れが生じる。このため、基板主面にELアレイ（表示装置の画素アレイ）を完成させた段階で、発光材料層は対向電極で充分に覆われず、ELアレイの基板の雰囲気に含まれる水分や酸素等が対向電極に生じた膜減り部分又は段切れ部分から発光材料層に侵入し、且つその内部へ拡散する。その結果、有機材料のバンク膜を備えた有機EL表示装置と同様に、無機材料のバンク膜を備えた有機EL表示装置でも、画素の端部（上記対向電極の段切れが生じる部分）に非発光領域が生じる。

また、発光材料層に生じる膜減りや段切れは、発光材料層で隔てられるべき画素電極と対向電極とを異常に接近させ、これらを短絡させることもある。このため、画素の端部に電界が集中し、更には漏洩電流が生じることもある。極端な場合、斯様な電界密度の集中や漏洩電流により生じたジュール熱で発光材料層に空洞が生じたり、発光材料層そのものが炭化することもある。

本発明は、以上に述べた事情に基づきなされたものであり、その目的は、バンク膜に起因する発光領域の劣化を抑止し、且つ対向電極や発光材料層の形成不良とこれに伴う画像表示不良を抑えた有機EL表示装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

手段１．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板上の画素領域に、少なくとも一方の電極、発光材料層、他方の電極が積層されて形成され、
隣接する他の画素領域と画されて形成されるバンク膜を備えるとともに、
前記発光材料層は、前記バンク膜における開口部から側壁部に到るように形成され、前記他方の電極は各画素領域に共通に形成され、
かつ、前記バンク膜は無機材料層で構成されているとともに、その側壁部は８５度未満の傾斜が形成されていることを特徴とするものである。

手段２．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板上の各画素領域に、一方の電極、隣接する他の画素領域に対して仕切られるバンク膜、発光材料層、各画素領域に共通に形成される他方の電極が少なくとも積層されて形成され、
前記発光材料層は前記バンク膜の開口部およびその周辺に形成され、
かつ、前記バンク膜は無機材料層で構成されているとともに、その側壁部は８５度未満の傾斜が形成されていることを特徴とするものである。

手段３．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段２の構成を前提とし、発光材料層は隣接する他の画素領域の発光材料層とバンク膜の表面にて重畳されて形成されていることを特徴とするものである。

手段４．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段１から３のうちいずれかの構成を前提とし、前記バンク膜はシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）からなることを特徴とするものである。

手段５．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段４の構成を前提とし、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）からなる前記バンク膜は、そのｘが異なる層の多層構造からなり、その上層から下層にかけてエッチングレートが遅くなっていることを特徴とするものである。

手段６．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段１、２のうちいずれかの構成を前提とし、バンク膜は、その開口部の側壁部にて、一方の電極側からその表面にかけて曲面で形成されていることを特徴とするものである。

手段７．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段１、２、６のうちいずれかの構成を前提とし、バンク膜は、その開口部の側壁部にて、一方の電極側からその表面にかけて一部に８５度未満の傾斜を有することを特徴とするものである。

手段８．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段１、２のうちいずれかの構成を前提とし、各画素領域にはスイッチング素子が設けられ、このスイッチング素子はゲート信号線からの走査信号によってオンされるとともに、前記一方の電極には該スイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給されるようになっていることを特徴とするものである。

手段９．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段８の構成を前提とし、他方の電極は、バンク膜をも被って各画素領域に共通に形成され、映像信号に対して基準となる信号が供給されることを特徴とするものである。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

以上説明したことから明らかなように、本発明による有機ＥＬ表示装置によれば、対向電極の段切れを防止することができるようになる。

以下、本発明による有機ＥＬ表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。

実施例１．
《表示部の等価回路》
図２は、本発明による有機ＥＬ表示装置の一実施例の等価回路図である。

同図において、まず図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが、ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成されている。

これらゲート信号線ＧＬとドレイン信号線ＤＬとで囲まれる矩形状の領域は画素領域となり、これら画素領域の集合体は表示領域を構成するようになっている。

各画素領域には、片側（図中上側）のゲート信号線ＧＬからの走査信号によりオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側（図中左側）のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸとを備えている。

この画素電極ＰＸは図示しない対向電極とで発光材料層を挟持するように構成され、該画素電極ＰＸと対向電極との間に流れる電流に応じて該発光材料層が発光されるようになっている。

ここで、対向電極は各画素領域に共通に形成され、前記映像信号に対して基準となる信号が供給されるようになっている。

このような構成において、前記各ゲート信号線ＧＬには走査信号の供給によってその一つが順次選択され、その一方において、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれに、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるように駆動される。

《画素の構成》
図３は前記画素の一実施例を示す平面図である。また、図３のＩ−Ｉ線における断面を図１に、IV−IV線における断面を図４に示している。

図３において、たとえばガラスからなる基板ＳＵＢ１（図１、４参照）の表面の各画素領域のたとえば左上の個所に図中ｘ方向に延在するポリシリコン層からなる半導体層ＰＳが形成されている。この半導体層ＰＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。

そして、この半導体層ＰＳをも被って該基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＧＩ（図１、４参照）が形成されている。この絶縁膜ＧＩは薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてゲート絶縁膜として機能するものである。

この絶縁膜ＧＩの表面にはそのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬは後述のドレイン信号線ＤＬとで前記画素領域を画するようにして形成される。

また、このゲート信号線ＧＬは、その一部において前記半導体層ＰＳのほぼ中央部を横切るようにして延在される延在部が形成され、この延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴとして機能するようになっている。

なお、このゲート電極ＧＴの形成後にはそれをマスクとして不純物イオンが打ち込まれ、該ゲート電極ＧＴの直下以外の領域の前記半導体層ＰＳの部分は低抵抗化されるようになっている。

ゲート信号線ＧＬ（ゲート電極ＧＴ）をも被って前記基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＮ（図１、４参照）が形成されている。この絶縁膜ＩＮは次に説明するドレイン信号線ＤＬの形成領域においてゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を有する。

絶縁膜ＩＮの表面にはそのｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成されている。このドレイン信号線ＤＬの一部は前記半導体層ＰＳの一端部にまで延在され、絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ１を通して該半導体層ＰＳと接続されている。すなわち、ドレイン信号線ＤＬの前記延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＳＤ１として機能する。

また、前記半導体層ＰＳの他端部には絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ２を通して接続されたソース電極ＳＤ２が形成され、このソース電極ＳＤ２は後述の画素電極ＰＸと接続させるための延在部が形成されている。

そして、このようにドレイン信号線ＤＬ（ドレイン電極ＳＤ１）、ソース電極ＳＤ２が形成された基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＬ（図１、４参照）が形成されている。

この絶縁膜ＩＬの上面には、各画素領域の僅かな周辺を除く中央に画素（陽極）電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸはその一部においてソース電極ＳＤ２の前記延在部と接続されている。なお、この画素電極ＰＸはたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性の導電膜で形成されている。後述する発光材料層ＦＬＲからの光を基板ＳＵＢ１側へ透過させるためである。

画素電極ＰＸの上面には発光材料層ＦＬＲが形成されている。この発光材料層ＦＬＲは、所定の電圧を印加することにより発光する蛍光製有機物質を含有するもので、たとえば、キノリノール錯体、オキサゾール錯体、各種レーザー色素、ポリパラフェニレンビニレン等から構成されている。

また、この発光材料層ＦＬＲは、電極から注入された正孔を該発光材料層に効率的に輸送する機能を有する正孔輸送層等を必要に積層させて形成するようにしてもよい。

この明細書では、前記発光材料層の他に正孔輸入層あるいは電子注入層等を積層させて形成した場合でも、それらを含んだ形態で発光材料層ＦＬＲと称する。

ここで、この発光材料層ＦＬＲは隣接する他の画素領域の発光材料層ＦＬＲとバンク（隔壁）膜ＢＮＫによって画されて形成（充填）されているが、該バンク膜ＢＮＫにおける開口部（画素電極ＰＸが露出されている部分）から側壁部に到り、表面部にまで及ぶようにして形成されている。換言すれば、発光材料層ＦＬＲはバンク膜ＢＮＫの開口部を被うとともにその周辺にまで至って形成されている。

発光材料層ＦＬＲの形成において、そのマスク（蒸着シャドウマスク）ずれに対する裕度を予め大きくするようにしているためである。これによりマスクの位置合わせがしやすいという効果を奏する。

なお、この場合当該画素領域の発光材料層ＦＬＲとこの画素領域に隣接する他の画素領域の発光材料層とはバンク膜ＢＮＫの表面にて互いに重畳する部分が生じてもよいことはもちろんである。

発光材料層ＦＬＲの形成の際のマスクずれに対する裕度をさらに大きくでき、これにより画素間の距離を狭めることができ、高精細な表示を可能にすることができるからである。

ここで、前記バンク膜ＢＮＫは、たとえばＳｉＮｘ、ＳｉＯ_２等の無機材料層から構成され、その開口における側壁は、発光材料層ＦＬＲ側に末広がりを有する傾斜を有するように形成されている。そして、この傾斜は８５度未満、望ましくは８０〜１０度に設定されたものとなっている。このバンク膜ＢＮＫの材料およびその側壁の傾斜による効果は後に詳述する。

発光材料層ＦＬＲは、その層厚はバンク膜ＢＮＫのそれよりも薄く形成されているため、該バンク膜ＢＮＫの開口部における側壁の箇所にて段差を有して形成されることになる。

発光材料層ＦＬＲとバンク膜ＢＮＫの上面には各画素領域に共通な対向（陰極）電極ＣＴがたとえばアルミニウム等で形成されている。この場合における対向電極ＣＴも、該バンク膜ＢＮＫの開口部における側壁の箇所にて段差を有して形成されることになる。

そして、この対向電極ＣＴの上面にはたとえば高分子樹脂シールＰＳＬを介してたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ２が貼り合わされている。

画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間に介在された発光材料層ＦＬＲに電流が流れることによって、該発光材料層ＦＬＲが発光し、この光ＬＴは画素電極ＰＸ、基板ＳＵＢ１を介して目視することができる。

なお、前記対向電極ＣＴには映像信号に対して基準となる電圧信号が印加され、該映像信号はドレイン信号線ＤＬから前記薄膜トランジスタＴＦＴを介して前記画素電極ＰＸに印加されるようになっている。また、該薄膜トランジスタＴＦＴはゲート信号線ＧＬからの走査信号によってスイッチオンされるようになっている。

《バンク膜の形状及び材料の比較》
上記したように、実質的な画素領域を画するバンク膜ＢＮＫは、図５（ａ）に示すように、その画素領域の中心側に緩やかな傾斜を有する側壁が設けられることにより、その後に形成される発光材料層ＦＬＲ、対向電極ＣＴがそれぞれ前記側壁の部分において段切れが生じることなく形成されるようになる。

図５（ｂ）は、無機材料で形成された９０度に近い段差を有するバンク膜ＢＮＫの断面を示し、図５（ａ）に示す本発明のバンク膜ＢＮＫの断面に対する一つの比較例の説明図でもある。図５（ｂ）に示されたバンクＢＮＫの側壁は、画素電極ＰＸ（バンクＢＮＫの下地層）の面と垂直に近い角度（傾斜角）をなして切り立つため、発光材料層ＦＬＲはこの側壁上に堆積し難くなり、バンクＢＮＫの端部にて発光材料層ＦＬＲの不連続部分（段切れ）が谷状に生じている。このような発光材料層ＦＬＲの段切れは、その上面に形成される対向電極ＣＴの形状にも受け継がれ、この発光材料層ＦＬＲに段切れが生じた箇所又はその近傍に対向電極ＣＴの膜減りや段切れを発生させる確率が大きくなる。

一つの画素をその平面構造で見たとき（例えば、図３参照）、この画素の端部（例えば、図３にて破線で示したバンクＢＮＫの輪郭）のごく限られた一部にて生じる発光材料層ＦＬＲや対向電極ＣＴの段切れ（言わば局部的な段切れ）は、発光材料層ＦＬＲへの電流供給（換言すれば、有機ＥＬ表示装置の画像表示動作）に支障を来たすに至らない（無視できる）。しかし、有機EL表示装置の駆動（発光材料層ＦＬＲへの電流供給）を続けるに従い、発光材料層ＦＬＲの段切れや膜減りにより充分に隔てられなかった対向電極ＣＴと画素電極ＰＸとの間に発光材料層ＦＬＲへ供給されるべき電流が集中する。このように発光材料層ＦＬＲの段切れや膜減りが生じた部分（以下、発光材料層ＦＬＲの欠陥領域）に局部的に電流が集中すると、この部分にジュール熱が発生し、この欠陥領域を中心に発光材料層ＦＬＲを気化させて空洞を形成し、又は発光材料層ＦＬＲをなす有機化合物を炭化する。

また、対向電極ＣＴの段切れや膜減りが生じた部分（以下、対向電極ＣＴの欠陥領域）では、その雰囲気に含まれる（例えば、封止缶内に残留する）水分や酸素等が、この対向電極ＣＴの欠陥領域を通して発光材料層ＦＬＲ層に侵入する。換言すれば、対向電極ＣＴの欠陥領域が発光材料層ＦＬＲ層に水分や酸素等を侵入させる入り口となる。従って、発光材料層ＦＬＲ層のごく限られた領域（画素の端部付近）に侵入した水分や酸素等は、画素の端部に位置する発光材料層ＦＬＲ層を変質させ、非発光領域を生じさせる。さらに、発光材料層ＦＬＲ層に侵入した水分や酸素等が発光材料層ＦＬＲ層への電流供給に応じて発光材料層ＦＬＲ層内に拡散し、その層内に非発光領域を広げていく。

図５（ｃ）は、有機材料で形成されたバンク膜ＢＮＫの断面を示し、図５（ａ）に示す本発明のバンク膜ＢＮＫの断面に対するもう一つの比較例の説明図でもある。バンク膜ＢＮＫを構成する有機材料層には水分や酸素等が含まれるため、これに接する発光材料層ＦＬＲには、そのバンク膜ＢＮＫとの接触界面から水分や酸素等が侵入し且つその内部に拡散する。従って、図５（ｂ）を参照して述べた非発光領域の局部的な発生に比べて、有機材料のバンク膜ＢＮＫを用いた図５（ｃ）の構造では上記接触界面沿いに発光材料層ＦＬＲが変質し、画素の端部沿いに非発光領域が広がる。

以上に述べた２つの比較例からも明らかなように、図５（ａ）に示す本実施例の構造では、（１）バンク膜ＢＮＫをＳｉＮｘやＳｉＯ_２等のような無機材料で形成して、このバンク膜ＢＮＫに接触する発光材料層ＦＬＲの変質を防ぐ。

また、本実施例の構造では、（２）バンク膜ＢＮＫが形成される画素の端部での発光材料層ＦＬＲの段切れ又は膜減り、及びそれに起因する対向電極ＣＴの段切れ又は膜減りを防ぐべく、このバンク膜ＢＮＫの側壁の画素電極ＰＸ（又は、バンク膜の下地層、図１に示すような基板ＳＵＢ１の主面）に対する傾斜角度（テーパ角）を８５度未満に制限する。図３に示す画素の平面構造を参照すれば、バンク膜ＢＮＫの側壁の傾斜角度は、これが画素電極ＰＸを露出する開口部の側壁の画素電極ＰＸ（導体層）に対する傾斜角度とも表現される。

なお、バンク膜ＢＮＫを無機材料層によって構成することにより、その膜厚ｔを薄形成することができ、当該画素領域に対してそれに隣接する他の画素領域からの迷光（スメア）を少なくできる効果も有する。

ちなみに、バンク膜ＢＮＫを有機材料層によって構成した場合、その厚さは１μｍ程度となり、前記迷光（スメア）によってコントラストの低下が生じる等の不都合が生じていた。

なお、無機材料層からなる前記バンク膜ＢＮＫの膜厚ｔは、発光材料層ＦＬＲの膜厚をｔ１、対向電極ＣＴの膜厚をｔ２とした場合に、ｔ≒ｔ１＋ｔ２、望ましくはｔ＜ｔ１＋ｔ２、そして、少なくとも１／２ｔ＜ｔ１＋ｔ２の関係を有することが適当である。バンク膜ＢＮＫを無機材料層によって構成することにより、該バンク膜ＢＮＫの膜厚を上述のように設定することができる。

《製造方法》
図６は、前記バンク膜ＢＮＫの製造方法の一実施例を示す図である。

ガラスからなる基板ＳＵＢ１の表面において画素電極ＰＸ（図示せず）を形成し、その後にたとえばシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）を形成する。この場合シリコン窒化膜は、そのｘが異なる層のたとえば３層構造となっており、前記基板ＳＵＢ１側から、第１層目はエッチングレートの遅いシリコン窒化膜、第２層目はエッチングレートが中ぐらいのシリコン窒化膜、第３層目はエッチングレートの速いシリコン窒化膜というように順次形成されたものとなっている。

このように３層のシリコン窒化膜からなるバンク膜ＢＮＫをプラズマＣＶＤ法（Plasma Enhanced CVD Method）で形成する一例では、第１層のシリコン窒化膜（基板ＳＵＢ１の主面側）から第３層のシリコン窒化膜（その上面に発光材料層ＦＬＲや対向電極ＣＴが形成される）に向けて、夫々に含まれる窒素（Ｎ）の比率を順次減らすようにＣＶＤ筐体（CVD Chamber，成膜室）に供給するモノシラン・ガスとアンモニア・ガスの比率（流量）を制御する。また、第３層をシリコン窒化膜に代えて、人為的に不純物を入れないシリコン膜で形成してもよい。さらに、バンク膜ＢＮＫを２層のシリコン窒化膜で形成してもよい。また、バンク膜に含まれるシリコン窒化膜の少なくとも一つにおける窒素の含有率を、化学量論比を満たす窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４，…ＳｉＮ_ｘ（ｘ＝１．３３）とも表記される）よりも低くしてもよい。例えば、基板ＳＵＢ１主面側に形成され且つＳｉＮ_１．３なる組成を有する第１のシリコン窒化膜と、この第１のシリコン窒化膜上に第１のシリコン窒化膜より薄く形成され且つＳｉＮ_０．９なる組成を有する第２のシリコン窒化膜とでバンク膜ＢＮＫ（２層のシリコン窒化膜を積層した構造を有する）を作製しても、その側壁は８５°未満の角度で傾斜する。

そして、このような積層膜をフォトリソグラフィ技術により選択エッチングすることにより、その開口部における側壁に前記基板ＳＵＢ１側に末広がり状になる傾斜を形成させることができ、また、その角度（８５度未満）はたとえばエッチング液の組成を変更させることで得ることができる。

実施例２．
図７（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれバンク膜ＢＮＫの開口部の側壁の他の実施例を示す断面図である。

上述のようにバンク膜ＢＮＫの開口部の側壁の傾斜角は８５度未満としたものである。しかし、この角度は前記側壁の基板ＳＵＢ１側の端部からバンク膜ＢＮＫの表面にかけて一律に所定の角度になっている必要はないことはもちろんである。

図７（ａ）ないし（ｃ）のそれぞれに示すように、前記側壁の基板ＳＵＢ１側の端部からバンク膜ＢＮＫの表面にかけて約９０度あるいは９０度以上の急な斜面を一部に有していてもよい。これら急な斜面はその高さが比較的小さいため、この部分に被着された導電層に段切れが生じる確率か極めて小さいからである。

要は、前記前記側壁の基板ＳＵＢ１側の端部からバンク膜ＢＮＫの表面にかけてその一部に８５度未満の傾斜角を有するようになっていればよい。

実施例３．
図８（ａ）ないし（ｄ）は、それぞれバンク膜ＢＮＫの開口部の側壁の他の実施例を示す断面図である。

バンク膜ＢＮＫの開口部の側壁の斜面は、上述したようにバンク膜ＢＮＫの各層におけるエッチングレートの相違を利用して形成するため、必ずしも直平面的に形成される場合は稀で、図８（ａ）ないし（ｄ）に示すように曲面を有するように形成されることが往々にしてある。

この場合であっても、前記側壁の基板ＳＵＢ１側の端部からバンク膜ＢＮＫの表面にかけて８５度未満の斜面を一部に有していればよい。

なお、上述した各実施例では、対向電極ＣＴをたとえばアルミニュウム等の非透光性の導電層として構成したものであるが、ＩＴＯ膜等の透光性の導電膜として構成し、発光材料層ＦＬＲからの光をこの対向電極ＣＴ側から取り出すようにしてもよいことはいうまでもない。この場合において、画素電極ＰＸを非透光性の導電層として構成することも考えられる。

本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す断面図で、図３のＩ−Ｉ線における断面図である。本発明による有機ＥＬ表示装置の表示部の一実施例を示す等価回路図である。本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。図３のIV−IV線における断面図である。本発明による有機ＥＬ表示装置の効果を示す説明図である。本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法の一実施例を示す断面図である。本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。

符号の説明

ＳＵＢ…基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、ＧＴ…ゲート電極、ＳＤ…ソース電極、ＣＴ…対向電極、ＰＳ…半導体層、ＰＸ…画素電極、ＢＮＫ…バンク膜、ＦＬＲ…発光材料層、ＧＩ，ＩＮ，ＩＬ…絶縁膜。

Claims

基板上に、画素電極、前記画素電極が露出している開口を備えた無機材料層、前記開口中の画素電極と前記無機材料層との上に形成された有機材料層及び前記有機材料層の上に形成された対向電極を有し、
前記無機材料層は、側壁部に８５度未満の傾斜を有し、
前記無機材料層は、組成の異なるシリコン窒化物が積層された構造を備え、
前記無機材料層のシリコン窒化物は、前記基板側よりも表面側で窒素の含有率が低く、前記基板側よりも表面側で膜の厚さが薄いことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
基板上に、画素電極、前記画素電極が露出している開口を備えた無機材料層、前記開口中の画素電極と前記無機材料層との上に形成された有機材料層及び前記有機材料層の上に形成された対向電極を有し、
前記無機材料層は、末広がり状になる傾斜を備え、
前記無機材料層は、組成の異なるシリコン窒化物が積層された構造を備え、
前記無機材料層のシリコン窒化物は、前記基板側よりも表面側で窒素の含有率が低く、前記基板側よりも表面側で膜の厚さが薄いことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
基板上に、画素電極、前記画素電極が露出している開口を備えた無機材料層、前記開口中の画素電極と前記無機材料層との上に形成された有機材料層及び前記有機材料層の上に形成された対向電極を有し、
前記無機材料層は、側壁部に８５度未満の傾斜を有し、
前記無機材料層は、エッチングレートの異なるシリコン窒化膜が積層された構造を備え、
前記無機材料層のシリコン窒化物は、前記基板側よりも表面側で窒素の含有率が低く、前記基板側よりも表面側で膜の厚さが薄いことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
基板上に、画素電極、前記画素電極が露出している開口を備えた無機材料層、前記開口中の画素電極と前記無機材料層との上に形成された有機材料層及び前記有機材料層の上に形成された対向電極を有し、
前記無機材料層は、末広がり状になる傾斜を備え、
前記無機材料層は、エッチングレートの異なるシリコン窒化膜が積層された構造を備え、
前記無機材料層のシリコン窒化物は、前記基板側よりも表面側で窒素の含有率が低く、前記基板側よりも表面側で膜の厚さが薄いことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記基板側のシリコン窒化物のエッチングレートより表面側のエッチングレートの方が早いことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から５のいずれかにおいて、
前記無機材料層は、２層又は３層のシリコン窒化膜で構成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から６のいずれかにおいて、
前記無機材料層は、２つ又は３つの傾斜面を備えていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から５のいずれかにおいて、
前記無機材料層の側壁部は、前記画素電極の表面にかけて曲面を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から８のいずれかにおいて、
前記基板上に、薄膜トランジスタを備え、
前記薄膜トランジスタは、前記無機材料層の下方に配置され、前記無機材料層の下方で前記画素電極にスルーホールを介して接続されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から８のいずれかにおいて、
前記基板上に、配線を備え、
前記配線は、前記無機材料層の下に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１０において、
前記基板上に、薄膜トランジスタを備え、
前記配線は、
第１の方向に延在し、第１方向と交差する第２の方向に並設された第１配線と、
前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に並設された第２配線と、を含み、
前記第１配線の一部が前記薄膜トランジスタのゲート電極を構成し、
前記第２配線の一部が前記薄膜トランジスタのドレイン電極を構成し、
前記薄膜トランジスタのソースと前記画素電極は前記無機材料層の下で接続されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から１１のいずれかにおいて、
前記対向電極は、各画素を共通に覆っていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
請求項１から１２のいずれかにおいて、
前記対向電極には、信号が供給されることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。