專利名稱：有機(jī)el面板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在與1像素的顯示區(qū)域大小相應(yīng)的像素電極和與其相對(duì)向的對(duì)向電極之間，將至少具有有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層等的有機(jī)EL(ELECTRO LUMINESCENCE，電致發(fā)光)元件呈矩陣形配置的有機(jī)EL面板及其制造方法。
此有機(jī)EL顯示器面板以有機(jī)EL元件為像素，并將其配置成若干矩陣狀的結(jié)構(gòu)。有機(jī)EL元件具有在由ITO等構(gòu)成的陽(yáng)極上，層積空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層、鋁等的陰極的構(gòu)造。
在此，為了控制各個(gè)像素的顯示，在各個(gè)像素中獨(dú)立地形成陽(yáng)極(像素電極)，但其它層也多有整面形成的情況。但由于在高精密度的面板中，與鄰接像素間的距離較小，產(chǎn)生非必要的發(fā)光的可能性較高，因此，通常也在各個(gè)像素中形成有機(jī)發(fā)光層。
在此，優(yōu)選為使電子傳輸層也多有包含Alq3等發(fā)光物質(zhì)的情況，依照各個(gè)像素進(jìn)行圖案化。這里，提出一種將電子傳輸層也予以圖案化的構(gòu)想。
在此情況下，為了能對(duì)有機(jī)發(fā)光層整體有效地供給電子，而將電子傳輸層設(shè)定成比有機(jī)發(fā)光層大，以覆蓋整體。
在此，有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層等有機(jī)層通過(guò)真空蒸鍍而形成。這里，當(dāng)將它們予以圖案化時(shí)，利用在蒸鍍了有機(jī)層的預(yù)定位置具有開(kāi)口部的掩膜。然后，如欲以有機(jī)發(fā)光層與電子傳輸層來(lái)變更圖案時(shí)，必須利用另外的掩膜分別進(jìn)行蒸鍍。
在利用其它的掩膜時(shí)，必須更換掩膜，需要為此進(jìn)行作業(yè)。再者，掩膜為塵埃等的發(fā)生源，會(huì)產(chǎn)生因?yàn)槭褂貌煌难谀ざ斐蓧m埃混入機(jī)率升高的問(wèn)題。
另一方面，也可考慮采用相同的掩膜形成有機(jī)發(fā)光層和電子傳輸層。這里，在對(duì)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，由于邊緣的位置變?yōu)橄嗤?，故?huì)覆蓋有機(jī)發(fā)光層的邊緣而形成電子傳輸層薄層。由此可知，在該部分中，電子傳輸層的電阻會(huì)減小而電流量會(huì)增大，電子傳輸層強(qiáng)烈發(fā)光，造成性能惡化。
本發(fā)明是一種在與1像素的顯示區(qū)域大小相應(yīng)的像素電極和與其相對(duì)向的對(duì)向電極之間，將至少具有有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層等的有機(jī)EL元件呈矩陣形配置的有機(jī)EL面板，其特征為對(duì)應(yīng)于像素電極，在各個(gè)像素上設(shè)置上述有機(jī)發(fā)光層和電子傳輸層，并且將電子傳輸層設(shè)定成比有機(jī)發(fā)光層小，而使電子傳輸層的端部在有機(jī)發(fā)光層上形成終端。
此外，本發(fā)明是一種在與1像素的顯示區(qū)域大小相應(yīng)的像素電極和與其相對(duì)向的對(duì)向電極之間，將至少具有有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層等的有機(jī)EL元件呈矩陣形配置的有機(jī)EL面板，其特征為對(duì)應(yīng)于像素電極，在各個(gè)像素上設(shè)置上述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層，并且將上述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層的大小，依上述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層的順序依次縮小，而使有機(jī)發(fā)光層的端部在空穴傳輸層上形成終端，且使電子傳輸層的端部在有機(jī)發(fā)光層上形成終端。
并且，本發(fā)明是上述有機(jī)EL面板的制造方法，尤其適用于利用同一掩膜而形成上述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層，同時(shí)改變蒸發(fā)物蒸鍍時(shí)的各向異性，而控制各膜的大小。
因此，依據(jù)本發(fā)明，使層積于有機(jī)發(fā)光層上的電子傳輸層的大小比有機(jī)發(fā)光層略小。這樣，即使形成兩層也可使用同一掩膜，在各層蒸鍍之際無(wú)須更換掩膜。因此，在可使作業(yè)更具效率之外，同時(shí)還可降低塵?；烊氲目赡苄?。并且，由于愈是上層愈小，故不會(huì)發(fā)生上層的一部分薄薄地覆蓋下層的側(cè)面的情形，而可防止對(duì)于發(fā)光所產(chǎn)生的不良影響。
圖2表示其它實(shí)施方式的像素部分的構(gòu)成圖。
圖3表示實(shí)施方式的像素部分的構(gòu)成的俯視示意圖。
圖4表示其它實(shí)施方式的像素部分的構(gòu)成的俯視示意圖。
符號(hào)說(shuō)明50陽(yáng)極；52空穴傳輸層；54有機(jī)發(fā)光層；56電子傳輸層；58陰極；60第2平坦化膜

圖1表示像素的構(gòu)成。在此，在有源矩陣型元件基板上，在1像素中形成有2個(gè)TFT、1個(gè)電容、1個(gè)有機(jī)EL元件EL，但在本圖中僅顯示驅(qū)動(dòng)TFT40與有機(jī)EL元件EL。
在圖中，元件基板具有形成于玻璃基板30上的驅(qū)動(dòng)TFT40。有機(jī)EL元件連接于該驅(qū)動(dòng)TFT40。
驅(qū)動(dòng)TFT40形成于玻璃基板30上，具有由低溫多晶硅形成的有源層40a。此有源層40a其兩端為摻雜有雜質(zhì)的源極區(qū)域、漏極區(qū)域，而位于這些區(qū)域中央的則為溝道區(qū)域。在此溝道區(qū)域的上部隔著由氧化硅所構(gòu)成的柵極絕緣膜40b形成柵極電極40c。柵極絕緣膜40b與柵極電極40c由層間絕緣膜34所覆蓋，而在柵極電極40c的兩側(cè)則隔著層間絕緣膜34的接觸孔而形成連接至源極區(qū)域和漏極區(qū)域的源極電極40d、漏極電極40e。然后，使源極電極40d、漏極電極40e的上端位于層間絕緣膜34的表面。
此外，在層間絕緣膜34的表面上配置有用以連接漏極電極40e與電源線的金屬配線等。而且，覆蓋此層間絕緣膜34而形成作為絕緣膜的第1平坦化膜36。
然后，在第1平坦化膜36的上面形成由ITO等透明導(dǎo)電材料所構(gòu)成的像素電極50，其中一端隔著第1平坦化膜36的接觸孔而與驅(qū)動(dòng)TFT 40的源極電極40d相連接。此像素電極50與1像素的發(fā)光區(qū)域相應(yīng)地被圖案化。
此外，此像素電極50構(gòu)成有機(jī)EL元件的陽(yáng)極，且在此像素電極50上隔著空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54、電子傳輸層56，形成金屬制的陰極58。此外，在第1平坦化膜36上覆蓋像素電極50的周邊邊緣地配置作為絕緣膜的第2平坦化膜60。
然后，在像素電極50上形成空穴傳輸層52，同時(shí)周邊部可達(dá)第2平坦化膜60上并在該處形成終端。此外，空穴傳輸層52上的有機(jī)發(fā)光層54形成于空穴傳輸層52上，且比空穴傳輸層52略小而在空穴傳輸層52的周邊邊緣的稍內(nèi)側(cè)形成終端。而且，有機(jī)發(fā)光層54上的電子傳輸層56形成于有機(jī)發(fā)光層54上，且比有機(jī)發(fā)光層54略小而在有機(jī)發(fā)光層54的周邊邊緣的稍內(nèi)側(cè)形成終端。然后，在電子傳輸層56的上覆蓋整面而形成由鋁等構(gòu)成的陰極58。因此，該陰極除了覆蓋電子傳輸層56的整面外，同時(shí)覆蓋電子傳輸層56、有機(jī)發(fā)光層54、空穴傳輸層52的周邊露出部以及側(cè)部而形成，并且在這些未具有有機(jī)層的部分，直接被置于第2平坦化膜60的上。
具有這種像素構(gòu)成的有機(jī)EL面板首先在玻璃基板30上形成驅(qū)動(dòng)TFT 40。另外，在通常情況下，配置于每一像素的開(kāi)關(guān)TFT、周邊的驅(qū)動(dòng)電路的TFT也以與驅(qū)動(dòng)TFT相同程序而形成。然后，以第1平坦化膜36覆蓋整面，并將表面予以平坦化。
其次，在源極電極40d形成接觸孔之后，并以濺鍍方式堆積ITO之后，即通過(guò)干式蝕刻而圖案化形成發(fā)光區(qū)域的形狀(方形)。
然后，對(duì)整面由包含感光劑的丙烯酸樹(shù)脂劑所構(gòu)成的第2平坦化膜60進(jìn)行整面的真空蒸鍍，并對(duì)不必要部分或是必要部分的任一部分進(jìn)行光照射，通過(guò)進(jìn)行蝕刻的光蝕刻法而進(jìn)行圖案化。這樣，覆蓋像素電極50的周邊而形成使內(nèi)部外露的第2平坦化膜60。
其次，在使掩膜與平坦化膜60相接觸的狀態(tài)下，依序?qū)昭▊鬏攲?2、有機(jī)發(fā)光層54、電子傳輸層56進(jìn)行真空蒸鍍。
此時(shí)，為了形成各層而改變蒸發(fā)源、改變材料，同時(shí)控制朝隔著蒸發(fā)材料的掩膜的基板上飛來(lái)的蒸發(fā)物的飛來(lái)方向的各向異性。即，空穴傳輸層52以最小的各向異性，等向式地?cái)U(kuò)大范圍地進(jìn)行蒸鍍，且電子傳輸層56以最大的各向異性，縮小范圍地進(jìn)行蒸鍍。
這樣，可依空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54、電子傳輸層56的順序，依序縮小空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54以及電子傳輸層56的大小。這里，有機(jī)發(fā)光層54的周邊在空穴傳輸層52的上形成終端，且電子傳輸層56的周邊在有機(jī)發(fā)光層54的上形成終端。
因此，不會(huì)在空穴傳輸層52的側(cè)部形成薄的有機(jī)發(fā)光層54，也不會(huì)在有機(jī)發(fā)光層54的側(cè)部形成薄的傳輸層56。因此，可防止在薄的發(fā)光層54、薄的電子傳輸層56中流動(dòng)較大的電流，并防止產(chǎn)生顯示不良的情形。換言之，不會(huì)有像素的中央部分的亮度下降，也不會(huì)有周邊產(chǎn)生輝點(diǎn)等情形。而且，由于各層在每一像素中圖案化，故不會(huì)因受鄰接像素的電場(chǎng)的影響而發(fā)光。
此外，由于空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54、電子傳輸層56的3層幾乎在同一處形成終端，故陰極58在此部位的斷層差會(huì)變得較大。因此，也適于形成較厚厚度的陰極。
另外，各層的厚度為，例如第2平坦化膜60∶600～1300nm、空穴傳輸層52∶150～200nm、有機(jī)發(fā)光層54∶35nm、電子傳輸層56∶35nm、陰極50∶300～400nm左右。
其次，圖2表示另一實(shí)施方式，空穴傳輸層52整面地形成，而不是對(duì)每一像素圖案化?？昭▊鬏攲?2通常不發(fā)光，即使整面形成也不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。此外，如為整面形成，則不須使用掩膜，故由掩膜所產(chǎn)生的塵埃的問(wèn)題也不嚴(yán)重。
但是，在形成空穴傳輸層52之后，當(dāng)放入掩膜之際，則在此時(shí)極有可能引入塵埃。與空穴傳輸層52相比，有機(jī)發(fā)光層54、電子傳輸層56的膜厚較薄，故塵?；烊氲牟涣加绊戄^大。因此，對(duì)3層均予以圖案化在防塵方面較為有利。但是，通過(guò)不將空穴傳輸層52予以圖案化的方式，可使陰極58的斷層差較小，且可減小對(duì)陰極58的不良影響。
在此，掩膜蒸鍍之際的各向異性的控制，優(yōu)選采用下列的至少一種方法。
(i)通過(guò)將蒸發(fā)物的排出口的口徑予以縮小，就能提高各向異性。這里，作為形成空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54、電子傳輸層56之際的坩堝，采用該排出口的口徑依次減小的裝置。
(ii)設(shè)置蒸發(fā)源(坩堝)、以及在掩膜的中間選擇蒸發(fā)物的飛來(lái)方向的閘門(mén)(中間掩膜)，并借此選擇僅朝向預(yù)定的方向。當(dāng)縮小閘門(mén)的大小時(shí)則可增大各向異性，且通過(guò)使閘門(mén)的位置遠(yuǎn)離蒸發(fā)源可增大各向異性。
(iii)通過(guò)提高蒸發(fā)源的內(nèi)壓，能使蒸發(fā)物的速度增大，并能增大各向異性。
(iv)通過(guò)使蒸發(fā)源的設(shè)置位置遠(yuǎn)離掩膜，可增大各向異性。
通過(guò)這種方法，可控制蒸發(fā)物的各向異性，并可控制利用同一掩膜時(shí)的膜蒸鍍面積。
另外，為了在圖1的例中，使有機(jī)發(fā)光層54以及電子傳輸層56位于1像素內(nèi)，且在圖2的例中，使空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54以及電子傳輸層56位于1像素內(nèi)，與像素電極相對(duì)應(yīng)而大略形成方形。但是，有機(jī)發(fā)光層54以及電子傳輸層56、或是空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54以及電子傳輸層56也可形成為條紋狀。在此情況下，僅寬度方向以上述的順序在下層上形成上層的終端，但在長(zhǎng)度方向上則使各層跨過(guò)像素而延伸。
即，圖3為，針對(duì)有機(jī)發(fā)光層54以及電子傳輸層56，形成大致為方形的情況(A)與形成條紋狀的情況(B)的俯視示意圖。此外，圖4為，針對(duì)空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54以及電子傳輸層56，形成大致為方形的情況(A)，與形成條紋狀的情況(B)的俯視示意圖。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，可將層積于有機(jī)發(fā)光層上的電子傳輸層的大小設(shè)定成比有機(jī)發(fā)光層略小。這樣，即使形成兩層也可使用同一掩膜，并且無(wú)須在各層蒸鍍之際更換掩膜。這樣，除了可提升作業(yè)效率之外，還可降低塵?；烊氲目赡苄浴６?，由于愈是上層愈小，故不會(huì)發(fā)生上層的一部分薄薄地覆蓋下層的側(cè)面的情形，而可防止對(duì)發(fā)光所產(chǎn)生的不良影響。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL面板，所述有機(jī)EL面板在與1像素的發(fā)光區(qū)域大小相應(yīng)的像素電極和與其相對(duì)向的對(duì)向電極之間，將至少具有有機(jī)發(fā)光層和電子傳輸層的有機(jī)EL元件予以矩陣配置，其特征為對(duì)應(yīng)于像素電極，在各個(gè)像素上設(shè)置上述有機(jī)發(fā)光層和電子傳輸層，同時(shí)，將電子傳輸層設(shè)定成比有機(jī)發(fā)光層小，而使電子傳輸層的端部在有機(jī)發(fā)光層上形成終端。
2.一種有機(jī)EL面板，所述有機(jī)EL面板在與1像素的顯示區(qū)域大小相應(yīng)的像素電極和與其相對(duì)向的對(duì)向電極之間，將至少具有空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層等的有機(jī)EL元件予以矩陣配置，其特征為對(duì)應(yīng)于像素電極，在各個(gè)像素上設(shè)置所述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層，同時(shí)將所述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層的大小，依所述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層的順序依次縮小，而使有機(jī)發(fā)光層的端部在空穴傳輸層上形成終端，且使電子傳輸層的端部在有機(jī)發(fā)光層上形成終端。
3.一種有機(jī)EL面板的制造方法，用于制造在與1像素的發(fā)光區(qū)域大小相應(yīng)的像素電極和與其相對(duì)向的對(duì)向電極之間，將至少具有有機(jī)發(fā)光層和電子傳輸層的有機(jī)EL元件予以矩陣配置的有機(jī)EL面板，其特征是對(duì)應(yīng)于像素電極，在各個(gè)像素上設(shè)置上述有機(jī)發(fā)光層和電子傳輸層，同時(shí)，將電子傳輸層設(shè)定成比有機(jī)發(fā)光層小，而使電子傳輸層的端部在有機(jī)發(fā)光層上形成終端。
4.一種有機(jī)EL面板的制造方法，用于制造在與1像素的顯示區(qū)域大小相應(yīng)的像素電極和與其相對(duì)向的對(duì)向電極之間，將至少具有空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層等的有機(jī)EL元件予以矩陣配置的有機(jī)EL面板，其特征是對(duì)應(yīng)于像素電極，在各個(gè)像素上設(shè)置所述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層，同時(shí)，將所述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層的大小，依所述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層的順序依次縮小，而使有機(jī)發(fā)光層的端部在空穴傳輸層上形成終端，且使電子傳輸層的端部在有機(jī)發(fā)光層上形成終端。
5.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)EL面板的制造方法，其特征是利用同一掩膜形成所述空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層以及電子傳輸層的同時(shí)，改變蒸發(fā)物蒸鍍時(shí)的各向異性，而控制各膜的大小。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于減少由掩膜導(dǎo)致的塵埃的混入。通過(guò)覆蓋像素電極(50)的周邊而形成第2平坦化膜(絕緣膜)(60)，并使用同一掩膜，依序形成空穴傳輸層(52)、有機(jī)發(fā)光層(54)、電子傳輸層(56)。尤其是通過(guò)逐漸增大各層蒸鍍之際的各向異性而使愈是上層愈小，故不會(huì)有上層的一部分落下至下層的側(cè)面的情形。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1455627SQ03122970
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者西川龍司 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社