JP5500978B2

JP5500978B2 - Organic EL device

Info

Publication number: JP5500978B2
Application number: JP2009296251A
Authority: JP
Inventors: 洋之渡邊; 宗治秋吉; 創渡壁; 哲弥柴田; 由紀松浦; 厚佐々木
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011138635A

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence (EL) device.

近年、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。この有機ＥＬ素子は、水分や酸素の影響により劣化しやすい薄膜を含んでいる。このため、有機ＥＬ素子が大気に曝されないように気密に封止する必要がある。 In recent years, active development of display devices using organic electroluminescence (EL) elements that are self-luminous, have high-speed response, wide viewing angle, high contrast, and can be made thinner and lighter. It has been broken. This organic EL element includes a thin film that is easily deteriorated by the influence of moisture and oxygen. For this reason, it is necessary to hermetically seal the organic EL element so as not to be exposed to the atmosphere.

例えば、特許文献１によれば、有機樹脂（organic resin）からなる絶縁フィルム（insulating film）の上に発光素子(light-emitting element)を備えた表示装置(display device)であって、絶縁フィルムの側部（side portion）をカバーするシールフィルム（sealing film）を備えた構成が開示されている。 For example, according to Patent Document 1, there is a display device having a light-emitting element on an insulating film made of an organic resin, the insulating film being made of an insulating film. An arrangement with a sealing film covering the side portion is disclosed.

米国特許出願公開第２００８／０１１６７９５号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0116795

本発明の目的は、水分による劣化を抑制することが可能な有機ＥＬ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an organic EL device capable of suppressing deterioration due to moisture.

本発明の一態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に配置され、無機化合物によって形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上に配置されるとともに前記第１絶縁膜を露出する格子状の溝が形成され、上面及び側面を有する有機化合物によって形成された第２絶縁膜と、前記溝によって囲まれた前記第２絶縁膜の上面に配置された画素電極と、前記第２絶縁膜の上面及び側面、及び、前記溝によって露出した前記第１絶縁膜をカバーする無機化合物によって形成された第３絶縁膜と、前記画素電極の上に配置された有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。 According to one aspect of the invention,
An insulating substrate, a first insulating film disposed above the insulating substrate and formed of an inorganic compound, and a lattice-shaped groove disposed on the first insulating film and exposing the first insulating film A second insulating film formed of an organic compound having an upper surface and side surfaces; a pixel electrode disposed on the upper surface of the second insulating film surrounded by the trench; and an upper surface and side surfaces of the second insulating film. And a third insulating film formed of an inorganic compound covering the first insulating film exposed by the groove, an organic layer disposed on the pixel electrode, and a third insulating film disposed on the organic layer. An organic EL device including the counter electrode is provided.

本発明の他の態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に配置され、無機化合物によって形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上にそれぞれ配置されるとともに互いに離間した複数の島状のセグメントによって構成され、各セグメントが上面及び側面を有する有機化合物によって形成された第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜の各セグメントの上面にそれぞれ配置された画素電極と、前記第２絶縁膜の各セグメントの上面及び側面、及び、各セグメント間から露出した前記第１絶縁膜をカバーする無機化合物によって形成された第３絶縁膜と、前記画素電極の上にそれぞれ配置された有機層と、前記有機層の上に配置された対向電極と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。 According to another aspect of the invention,
An insulating substrate, a first insulating film disposed above the insulating substrate and formed of an inorganic compound, and a plurality of island-like segments disposed on the first insulating film and spaced apart from each other. A second insulating film formed of an organic compound in which each segment has an upper surface and side surfaces; a pixel electrode disposed on an upper surface of each segment of the second insulating film; and an upper surface of each segment of the second insulating film And a third insulating film formed of an inorganic compound that covers the first insulating film exposed from the side surfaces and between the segments, an organic layer disposed on the pixel electrode, and an upper surface of the organic layer The organic EL device is provided with a counter electrode disposed on the substrate.

本発明によれば、水分による劣化を抑制することが可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an organic EL device capable of suppressing deterioration due to moisture.

図１は、本発明の一実施態様における有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of an organic EL display device according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子を備えたアレイ基板の構造を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the array substrate including the organic EL elements of the organic EL display device shown in FIG. 図３は、図１に示したアレイ基板のアクティブエリアにおいてマトリクス状に配置された４つの有機ＥＬ素子の上面図である。FIG. 3 is a top view of four organic EL elements arranged in a matrix in the active area of the array substrate shown in FIG. 図４の（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態における有機ＥＬ素子の製造方法を説明するための図である。4A to 4D are views for explaining a method of manufacturing an organic EL element in the present embodiment.

以下、本発明の一態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to components that exhibit the same or similar functions, and duplicate descriptions are omitted.

図１は、有機ＥＬ装置の一例として、アクティブマトリクス駆動方式を採用した有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of an organic EL display device adopting an active matrix driving method as an example of an organic EL device.

すなわち、有機ＥＬ表示装置は、表示パネル１を備えている。この表示パネル１は、アレイ基板１００及び封止基板２００を備えている。アレイ基板１００は、画像を表示する略矩形状のアクティブエリア１０２において、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを備えている。封止基板２００は、アクティブエリア１０２において、アレイ基板１００に備えられた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと向かい合っている。この封止基板２００は、ガラスやプラスチックなどの光透過性を有する絶縁基板である。 That is, the organic EL display device includes a display panel 1. The display panel 1 includes an array substrate 100 and a sealing substrate 200. The array substrate 100 includes a plurality of organic EL elements OLED arranged in a matrix in an approximately rectangular active area 102 for displaying an image. The sealing substrate 200 faces the organic EL element OLED provided on the array substrate 100 in the active area 102. The sealing substrate 200 is an insulating substrate having optical transparency such as glass or plastic.

これらのアレイ基板１００と封止基板２００との間には、アクティブエリア１０２を囲む枠状に形成されたシール部材３００が配置されている。シール部材３００は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの各種樹脂材料によって形成されている。シール部材３００によって囲まれた内側のアレイ基板１００と封止基板２００との間には、樹脂層が充填されていても良い。このような樹脂層は、アレイ基板１００と封止基板２００とを貼り合わせる接着層などとして機能する。 A seal member 300 formed in a frame shape surrounding the active area 102 is disposed between the array substrate 100 and the sealing substrate 200. The seal member 300 is formed of various resin materials such as an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin. A resin layer may be filled between the inner array substrate 100 and the sealing substrate 200 surrounded by the seal member 300. Such a resin layer functions as an adhesive layer for bonding the array substrate 100 and the sealing substrate 200 together.

図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置において有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを備えたアレイ基板１００の一例を示す断面図である。なお、ここでは、図１に示したアレイ基板１００において、アクティブエリア１０２の最外周に配置された有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ、及び、これに隣接する有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの一部の断面を図示している。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the array substrate 100 including the organic EL element OLED in the organic EL display device shown in FIG. Here, in the array substrate 100 shown in FIG. 1, the organic EL element OLED arranged on the outermost periphery of the active area 102 and a partial cross section of the organic EL element OLED adjacent thereto are illustrated. .

このアレイ基板１００は、ガラスやプラスチックなどの光透過性を有する絶縁基板１０１、絶縁基板１０１の上方に形成されたスイッチング素子ＳＷ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤなどを備えている。 The array substrate 100 includes an insulating substrate 101 having optical transparency such as glass and plastic, a switching element SW formed above the insulating substrate 101, an organic EL element OLED, and the like.

絶縁基板１０１の上には、アンダーコート層１１１が配置されている。このアンダーコート層１１１の上には、スイッチング素子ＳＷの半導体層ＳＣが配置されている。この半導体層ＳＣは、例えばポリシリコンによって形成されている。この半導体層ＳＣには、チャネル領域ＳＣＣを挟んでソース領域ＳＣＳ及びドレイン領域ＳＣＤが形成されている。 An undercoat layer 111 is disposed on the insulating substrate 101. On the undercoat layer 111, the semiconductor layer SC of the switching element SW is disposed. The semiconductor layer SC is made of, for example, polysilicon. In the semiconductor layer SC, a source region SCS and a drain region SCD are formed with a channel region SCC interposed therebetween.

半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜１１２によって被覆されている。また、このゲート絶縁膜１１２は、アンダーコート層１１１の上にも配置されている。ゲート絶縁膜１１２の上には、チャネル領域ＳＣＣの直上にスイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇが配置されている。この例では、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型のｐチャネル薄膜トランジスタである。 The semiconductor layer SC is covered with a gate insulating film 112. The gate insulating film 112 is also disposed on the undercoat layer 111. On the gate insulating film 112, the gate electrode G of the switching element SW is disposed immediately above the channel region SCC. In this example, the switching element SW is a top gate type p-channel thin film transistor.

ゲート電極Ｇは、第１絶縁膜１１３によって被覆されている。また、この第１絶縁膜１１３は、ゲート絶縁膜１１２の上にも配置されている。これらのアンダーコート層１１１、ゲート絶縁膜１１２、及び、第１絶縁膜１１３は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。このようなアンダーコート層１１１、ゲート絶縁膜１１２、及び、第１絶縁膜１１３は、例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）やシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）などの無機化合物によって形成されている。 The gate electrode G is covered with the first insulating film 113. The first insulating film 113 is also disposed on the gate insulating film 112. These undercoat layer 111, gate insulating film 112, and first insulating film 113 extend over substantially the entire active area 102. The undercoat layer 111, the gate insulating film 112, and the first insulating film 113 are formed of an inorganic compound such as silicon oxide (SiOx) or silicon nitride (SiNx), for example.

第１絶縁膜１１３の上には、スイッチング素子ＳＷのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが配置されている。ソース電極Ｓは、半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳにコンタクトしている。ドレイン電極Ｄは、半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤにコンタクトしている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、及び、ドレイン電極Ｄは、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの導電材料を用いて形成されている。 On the first insulating film 113, the source electrode S and the drain electrode D of the switching element SW are disposed. The source electrode S is in contact with the source region SCS of the semiconductor layer SC. The drain electrode D is in contact with the drain region SCD of the semiconductor layer SC. The gate electrode G, the source electrode S, and the drain electrode D of the switching element SW are formed using a conductive material such as molybdenum (Mo), tungsten (W), aluminum (Al), or titanium (Ti), for example. Yes.

これらのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、第２絶縁膜１１４によって被覆されている。また、この第２絶縁膜１１４は、第１絶縁膜１１３の上にも配置されている。このような第２絶縁膜１１４は、アクティブエリア１０２において島状に形成されている。この第２絶縁膜１１４は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機化合物によって形成されている。 These source electrode S and drain electrode D are covered with a second insulating film 114. The second insulating film 114 is also disposed on the first insulating film 113. Such a second insulating film 114 is formed in an island shape in the active area 102. The second insulating film 114 is formed of, for example, an organic compound such as an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin.

すなわち、この第２絶縁膜１１４には、溝ＧＲが形成されている。この溝ＧＲは、第１絶縁膜１１３に到達している。つまり、溝ＧＲの底部には、第１絶縁膜１１３が位置している。このような溝ＧＲは、図中のＹ方向に延出しており、しかも、この図では示されていないが、Ｘ方向にも延出し、格子状に形成されている。このため、第２絶縁膜１１４の側面１１４Ｓは、Ｙ方向のみならずＸ方向にも延出している。 That is, the groove GR is formed in the second insulating film 114. The groove GR reaches the first insulating film 113. That is, the first insulating film 113 is located at the bottom of the trench GR. Such a groove GR extends in the Y direction in the figure, and, although not shown in the figure, also extends in the X direction and is formed in a lattice shape. For this reason, the side surface 114S of the second insulating film 114 extends not only in the Y direction but also in the X direction.

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する画素電極ＰＥは、第２絶縁膜１１４の上面１１４Ｔに配置されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄに電気的に接続されている。この画素電極ＰＥは、例えば陽極に相当する。このような画素電極ＰＥの構造については、特に制限はなく、反射層及び透過層が積層された２層構造であっても良いし、反射層単層、あるいは、透過層単層であっても良いし、さらには、第１透過層／反射層／第２透過層の３層構造であっても良いし、また、４層以上の積層構造であっても良い。 The pixel electrode PE constituting the organic EL element OLED is disposed on the upper surface 114T of the second insulating film 114. The pixel electrode PE is electrically connected to the drain electrode D of the switching element SW. The pixel electrode PE corresponds to, for example, an anode. The structure of the pixel electrode PE is not particularly limited, and may be a two-layer structure in which a reflective layer and a transmissive layer are stacked, or may be a single reflective layer or a single transmissive layer. Further, a three-layer structure of a first transmission layer / reflection layer / second transmission layer may be used, or a stacked structure of four or more layers may be used.

反射層は、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。透過層は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが封止基板２００の側から光を放射するトップエミッションタイプの場合には、画素電極ＰＥは少なくとも反射層を含んでいる。 The reflective layer is formed of a conductive material having light reflectivity, such as silver (Ag) or aluminum (Al). The transmissive layer is formed of a light-transmitting conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). In the case of the top emission type in which the organic EL element OLED emits light from the sealing substrate 200 side, the pixel electrode PE includes at least a reflective layer.

画素電極ＰＥが配置されていない第２絶縁膜１１４の上面１１４Ｔ、第２絶縁膜１１４の側面１１４Ｓ、及び、溝ＧＲによって露出した第１絶縁膜１１３は、第３絶縁膜１１５によってカバーされている。また、この第３絶縁膜１１５は、画素電極ＰＥの一部である周縁部ＰＥＰもカバーしている。 The upper surface 114T of the second insulating film 114 where the pixel electrode PE is not disposed, the side surface 114S of the second insulating film 114, and the first insulating film 113 exposed by the trench GR are covered with the third insulating film 115. . The third insulating film 115 also covers the peripheral edge PEP that is a part of the pixel electrode PE.

この第３絶縁膜１１５は、各画素電極ＰＥを囲むように配置されている。つまり、第３絶縁膜１１５は、図中のＹ方向に延出しており、しかも、この図では示されていないが、Ｘ方向にも延出し、格子状に形成されている。 The third insulating film 115 is disposed so as to surround each pixel electrode PE. That is, the third insulating film 115 extends in the Y direction in the drawing, and although not shown in the drawing, extends in the X direction and is formed in a lattice shape.

また、アクティブエリア１０２の最外周においては、第３絶縁膜１１５は、第２絶縁膜１１４の上面１１４Ｔ、及び、第２絶縁膜１１４の側面１１４Ｓをカバーしている。 In the outermost periphery of the active area 102, the third insulating film 115 covers the upper surface 114T of the second insulating film 114 and the side surface 114S of the second insulating film 114.

このような第３絶縁膜１１５は、例えば、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などの無機化合物によって形成されている。 Such a third insulating film 115 is made of, for example, an inorganic compound such as silicon nitride (SiNx), aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), or silicon oxide (SiOx).

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する有機層ＯＲＧは、画素電極ＰＥの上に配置されている。また、この有機層ＯＲＧは、第３絶縁膜１１５の上にも延在している。この有機層ＯＲＧは、少なくとも発光層を含み、さらに、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層などを含んでいても良い。なお、有機層ＯＲＧの少なくとも一部は、蛍光材料によって形成されていても良いし、燐光材料によって形成されていても良い。 The organic layer ORG constituting the organic EL element OLED is arranged on the pixel electrode PE. The organic layer ORG also extends on the third insulating film 115. The organic layer ORG includes at least a light emitting layer, and may further include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and the like. Note that at least a part of the organic layer ORG may be formed of a fluorescent material or a phosphorescent material.

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。この例では、対向電極ＣＥは、陰極に相当する。この対向電極ＣＥは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、有機層ＯＲＧ及び第３絶縁膜１１５を被覆している。このような対向電極ＣＥは、例えば半透過層によって形成されている。半透過層は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）・銀（Ａｇ）などの導電材料によって形成されている。 The counter electrode CE constituting the organic EL element OLED is arranged on the organic layer ORG. In this example, the counter electrode CE corresponds to a cathode. The counter electrode CE is a continuous film extending over substantially the entire active area 102 and covers the organic layer ORG and the third insulating film 115. Such a counter electrode CE is formed of, for example, a semi-transmissive layer. The semi-transmissive layer is made of, for example, a conductive material such as magnesium (Mg) / silver (Ag).

なお、対向電極ＣＥは、半透過層及び透過層が積層された２層構造であっても良いし、透過層単層構造、または、半透過層単層構造であっても良い。透過層は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成可能である。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが絶縁基板１０１の側から光を放射するボトムエミッションタイプの場合には、対向電極ＣＥは少なくとも反射層あるいは半透過層を含んでいる。 The counter electrode CE may have a two-layer structure in which a semi-transmissive layer and a transmissive layer are stacked, a transmissive layer single-layer structure, or a semi-transmissive layer single-layer structure. The transmissive layer can be formed of a light-transmitting conductive material such as ITO or IZO. In the case of the bottom emission type in which the organic EL element OLED emits light from the insulating substrate 101 side, the counter electrode CE includes at least a reflective layer or a semi-transmissive layer.

対向電極ＣＥの上には、封止膜１１６が配置されている。図２に示した例では、封止膜１１６は単層構造であるが、２層以上を積層した構造であってもよく、封止膜１１６の構成はここに示した例に限定されない。 A sealing film 116 is disposed on the counter electrode CE. In the example shown in FIG. 2, the sealing film 116 has a single layer structure, but may have a structure in which two or more layers are stacked, and the configuration of the sealing film 116 is not limited to the example shown here.

このような封止膜１１６は、アクティブエリア１０２の全体に亘って延在し、アクティブエリア１０２に配置された有機ＥＬ素子をカバーしている。このような構成の封止膜１１６は、水分が浸透しにくい材料によって形成され、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤへの水分の浸透を防止する水分バリア膜として機能する。封止膜１１６は、例えば、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などの無機化合物によって形成されている。 Such a sealing film 116 extends over the entire active area 102 and covers the organic EL element disposed in the active area 102. The sealing film 116 having such a configuration is formed of a material that hardly permeates moisture, and functions as a moisture barrier film that prevents the penetration of moisture into the organic EL element OLED. The sealing film 116 is formed of an inorganic compound such as silicon nitride (SiNx), aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), silicon oxide (SiOx), for example.

なお、図示を省略した封止基板２００は、封止膜１１６の上方に配置される。アレイ基板１００と封止基板２００との間に樹脂層が充填される場合には、樹脂層は封止膜１１６と封止基板２００との間に配置される。樹脂層は、例えば、紫外線硬化型樹脂材料や熱硬化型樹脂材料などによって形成され、特に、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤがトップエミッションタイプに場合には、樹脂層は光透過性を有する材料によって形成される。 Note that the sealing substrate 200 (not shown) is disposed above the sealing film 116. When the resin layer is filled between the array substrate 100 and the sealing substrate 200, the resin layer is disposed between the sealing film 116 and the sealing substrate 200. The resin layer is formed of, for example, an ultraviolet curable resin material or a thermosetting resin material. In particular, when the organic EL element OLED is a top emission type, the resin layer is formed of a light transmissive material. .

図３は、図１に示したアレイ基板１００のアクティブエリア１０２においてマトリクス状に配置された４つの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの上面図である。なお、ここでは、説明に必要な主要部のみを図示している。 FIG. 3 is a top view of four organic EL elements OLED arranged in a matrix in the active area 102 of the array substrate 100 shown in FIG. Here, only main parts necessary for the description are shown.

第１絶縁膜１１３の上に配置された第２絶縁膜１１４は、互いに離間した複数の島状のセグメントによって構成され、ここでは、４つのセグメント１１４１乃至１１４４が図示されている。各セグメント１１４１乃至１１４４は、それぞれ上面１１４Ｔ及び側面１１４Ｓを有している。各セグメント１１４１乃至１１４４は、第１絶縁膜１１３に接する底面から上面１１４Ｔに向かって先細りのテーパー状に形成されている。つまり、各セグメント１１４１乃至１１４４の上面１１４Ｔの面積は、第１絶縁膜１１３に接する底面積より小さい。 The second insulating film 114 disposed on the first insulating film 113 is composed of a plurality of island-like segments spaced apart from each other. Here, four segments 1141 to 1144 are shown. Each segment 1141 to 1144 has an upper surface 114T and a side surface 114S. Each of the segments 1141 to 1144 is formed in a tapered shape that tapers from the bottom surface in contact with the first insulating film 113 toward the upper surface 114T. That is, the area of the upper surface 114T of each segment 1141 to 1144 is smaller than the bottom area in contact with the first insulating film 113.

このような各セグメント１１４１乃至１１４４は、第２絶縁膜１１４に形成された格子状の溝ＧＲによって分離されている。この溝ＧＲは、互いに直交するＸ方向及びＹ方向に沿って形成され、第１絶縁膜１１３に到達している。このため、第１絶縁膜１１３は、各セグメント１１４１乃至１１４４の間から格子状に露出している。 Each of such segments 1141 to 1144 is separated by a lattice-shaped groove GR formed in the second insulating film 114. The trench GR is formed along the X direction and the Y direction orthogonal to each other and reaches the first insulating film 113. Therefore, the first insulating film 113 is exposed in a lattice shape from between the segments 1141 to 1144.

画素電極ＰＥは、略長方形状に形成され、各セグメント１１４１乃至１１４４の上面１１４Ｔにそれぞれ配置されている。各画素電極ＰＥは、上面１１４Ｔのエッジよりも内側に位置しており、上面１１４Ｔの一部を露出している。勿論、各画素電極ＰＥは、側面１１４Ｓや第１絶縁膜１１３を覆うことはない。なお、各画素電極ＰＥと図示しないスイッチング素子ＳＷとを電気的に接続するコンタクトホールＣＨは、各セグメント１１４１乃至１１４４に形成されている。 The pixel electrode PE is formed in a substantially rectangular shape, and is disposed on the upper surface 114T of each of the segments 1141 to 1144. Each pixel electrode PE is located inside the edge of the upper surface 114T, and a part of the upper surface 114T is exposed. Of course, each pixel electrode PE does not cover the side surface 114S or the first insulating film 113. A contact hole CH that electrically connects each pixel electrode PE and a switching element SW (not shown) is formed in each segment 1141 to 1144.

これらの第１絶縁膜１１３、第２絶縁膜１１４、及び、画素電極ＰＥに対して、第３絶縁膜１１５が配置される領域を破線で示す。この第３絶縁膜１１５は、格子状に配置されている。すなわち、第３絶縁膜１１５は、画素電極ＰＥの枠状の周縁部ＰＥＰ、画素電極ＰＥから露出した第２絶縁膜１１４の各セグメント１１４１乃至１１４４の上面１１４Ｔ、各セグメント１１４１乃至１１４４の側面１１４Ｓ、及び、各セグメント１１４１乃至１１４４の間から格子状に露出した第１絶縁膜１１３をカバーしている。 A region where the third insulating film 115 is disposed with respect to the first insulating film 113, the second insulating film 114, and the pixel electrode PE is indicated by a broken line. The third insulating film 115 is arranged in a lattice shape. That is, the third insulating film 115 includes a frame-shaped peripheral edge PEP of the pixel electrode PE, an upper surface 114T of each segment 1141 to 1144 of the second insulating film 114 exposed from the pixel electrode PE, a side surface 114S of each segment 1141 to 1144, In addition, the first insulating film 113 exposed in a lattice shape from between the segments 1141 to 1144 is covered.

図示しない有機層ＯＲＧは、第３絶縁膜１１５によって覆われていない画素電極ＰＥの上面、つまり、画素電極ＰＥの中央部ＰＥＣに配置されている。この有機層ＯＲＧは第３絶縁膜１１５の上面に延在していても良い。図示しない対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上面に配置されている。 The organic layer ORG (not shown) is disposed on the upper surface of the pixel electrode PE that is not covered with the third insulating film 115, that is, on the central portion PEC of the pixel electrode PE. This organic layer ORG may extend on the upper surface of the third insulating film 115. The counter electrode CE (not shown) is disposed on the upper surface of the organic layer ORG.

上述した本実施形態によれば、アレイ基板１００に備えられた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、水分バリア膜として機能する封止膜１１６によって覆われているため、水分による劣化を抑制できる。しかしながら、封止膜１１６を形成する工程より以前に異物が存在していた場合などには、封止膜１１６の一部が途切れてしまうことがある。この場合には、封止膜１１６が途切れた部分から水分が浸入して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの劣化を招くおそれがある。特に、有機層ＯＲＧは、水分に対する耐性が低いため、有機層ＯＲＧに含まれる発光層が失活してしまう。このため、有機層ＯＲＧの劣化が進行すると、ダークスポットと称される非発光部が形成される。 According to the present embodiment described above, the organic EL element OLED provided in the array substrate 100 is covered with the sealing film 116 functioning as a moisture barrier film, so that deterioration due to moisture can be suppressed. However, a part of the sealing film 116 may be interrupted when a foreign substance exists before the process of forming the sealing film 116. In this case, moisture may enter from a portion where the sealing film 116 is interrupted, leading to deterioration of the organic EL element OLED. In particular, since the organic layer ORG has low resistance to moisture, the light emitting layer included in the organic layer ORG is deactivated. For this reason, when the deterioration of the organic layer ORG proceeds, a non-light emitting portion called a dark spot is formed.

また、比較的水分拡散性が高い有機化合物によって形成された有機薄膜に水分が達すると、この有機薄膜内を水分が拡散してしまう。例えば、画素間を絶縁するリブあるいは隔壁と称される有機薄膜がアクティブエリア１０２の全体に亘って格子状に形成された場合を考える。有機薄膜は、複数の画素に跨って延在しているため、このような有機薄膜に水分が浸入すると、その水分が有機薄膜を拡散して周辺の画素に到達する場合もあるし、有機薄膜が接している平坦化層などと称される絶縁膜（本実施形態では第２絶縁膜）を介して拡散した水分が周辺の画素に到達する場合もあり、いずれもの場合も複数の画素に配置された有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの有機層ＯＲＧに含まれる発光層を失活させるおそれがある。 Further, when moisture reaches an organic thin film formed of an organic compound having a relatively high moisture diffusibility, the moisture diffuses in the organic thin film. For example, consider a case where organic thin films called ribs or partitions that insulate between pixels are formed in a lattice shape over the entire active area 102. Since the organic thin film extends over a plurality of pixels, when water enters such an organic thin film, the water may diffuse through the organic thin film and reach the surrounding pixels. Moisture diffused through an insulating film (a second insulating film in the present embodiment) called a planarizing layer that is in contact with the liquid may reach peripheral pixels, and in any case, the water is disposed in a plurality of pixels. The light emitting layer included in the organic layer ORG of the formed organic EL element OLED may be deactivated.

本実施形態においては、各有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの画素電極ＰＥの下地となる第２絶縁膜１１４は、互いに離間した複数のセグメントに分断されている。これらのセグメントを分断する溝ＧＲは、第２絶縁膜１１４の下地となる無機化合物によって形成された第１絶縁膜１１３に達している。つまり、無機化合物の第１絶縁膜１１３と有機化合物の第２絶縁膜１１４の間には、水分の拡散が許容されるパスが無い。 In the present embodiment, the second insulating film 114 serving as the base of the pixel electrode PE of each organic EL element OLED is divided into a plurality of segments separated from each other. The trench GR that divides these segments reaches the first insulating film 113 formed of an inorganic compound that is the base of the second insulating film 114. That is, there is no path allowing moisture diffusion between the first insulating film 113 made of an inorganic compound and the second insulating film 114 made of an organic compound.

したがって、第２絶縁膜１１４を構成する複数のセグメント間を繋ぐ水分拡散のパスが存在しないため、たとえ１つのセグメントに水分が浸入したとしても、周辺のセグメントへの水分の拡散が抑制される。このため、１つのセグメント上に配置された有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが劣化したとしても、その周辺に配置された有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの劣化を抑制することが可能となる。 Accordingly, there is no moisture diffusion path connecting the plurality of segments constituting the second insulating film 114, so that even if moisture enters one segment, the diffusion of moisture to the surrounding segments is suppressed. For this reason, even if the organic EL element OLED arrange | positioned on one segment deteriorates, it becomes possible to suppress deterioration of the organic EL element OLED arrange | positioned in the periphery.

また、本実施形態においては、第２絶縁膜１１４の側面１１４Ｓや画素電極ＰＥが配置されていない上面１１４Ｔは、無機化合物によって形成された第３絶縁膜１１５によってカバーされている。このため、画素電極ＰＥの上に配置された有機層ＯＲＧが第２絶縁膜１１４に接することがない。 In the present embodiment, the side surface 114S of the second insulating film 114 and the upper surface 114T where the pixel electrode PE is not disposed are covered with the third insulating film 115 formed of an inorganic compound. For this reason, the organic layer ORG disposed on the pixel electrode PE does not contact the second insulating film 114.

つまり、第２絶縁膜１１４と有機層ＯＲＧとの間には、無機化合物からなる第３絶縁膜１１５が介在しているため、第２絶縁膜１１４から有機層ＯＲＧに向かう水分拡散のパスがない。このため、第２絶縁膜１１４に水分が浸入したとしても、有機層ＯＲＧの劣化を抑制することが可能となる。 That is, since the third insulating film 115 made of an inorganic compound is interposed between the second insulating film 114 and the organic layer ORG, there is no moisture diffusion path from the second insulating film 114 to the organic layer ORG. . For this reason, even if moisture enters the second insulating film 114, it is possible to suppress the deterioration of the organic layer ORG.

次に、本実施形態で適用可能な有機ＥＬ装置の製造方法について図４を参照しながら説明する。 Next, a method for manufacturing an organic EL device applicable in the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、図４の（ａ）で示したように、画素電極ＰＥを形成した後にレジストＲＳＴを残しておく。すなわち、図示を省略するが、絶縁基板１０１の上にアンダーコート層１１１、ゲート絶縁膜１１２、第１絶縁膜１１３、スイッチング素子ＳＷなどを形成した後に、紫外線硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂を用いて第２絶縁膜１１４を形成する。そして、この第２絶縁膜１１４の上面１１４Ｔに、画素電極ＰＥを形成するための導電層を形成する。このとき、例えば、第２絶縁膜１１４の上面１１４Ｔに第１導電層としてＩＴＯからなる透過層を形成した後、この透過層の上面に第２導電層として銀（Ａｇ）からなる反射層を形成した後に、さらにこの反射層の上面に第３導電層としてＩＴＯからなる透過層を形成した。 First, as shown in FIG. 4A, the resist RST is left after the pixel electrode PE is formed. That is, although not shown, after forming the undercoat layer 111, the gate insulating film 112, the first insulating film 113, the switching element SW, and the like on the insulating substrate 101, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is used. Then, the second insulating film 114 is formed. Then, a conductive layer for forming the pixel electrode PE is formed on the upper surface 114T of the second insulating film 114. At this time, for example, after forming a transmissive layer made of ITO as the first conductive layer on the upper surface 114T of the second insulating film 114, a reflective layer made of silver (Ag) is formed as the second conductive layer on the upper surface of the transmissive layer. Thereafter, a transmissive layer made of ITO was formed as a third conductive layer on the upper surface of the reflective layer.

その後、第３導電層の上面に画素電極ＰＥの形状に対応したレジストＲＳＴを形成し、レジストＲＳＴから露出した第３導電層、第２導電層、さらに、第１導電層をエッチングによって除去する。これにより、所望の形状を有する３層積層構造の画素電極ＰＥが形成されるとともに、レジストＲＳＴの間から第２絶縁膜１１４の一部の上面１１４Ｔが露出する。 Thereafter, a resist RST corresponding to the shape of the pixel electrode PE is formed on the upper surface of the third conductive layer, and the third conductive layer, the second conductive layer, and the first conductive layer exposed from the resist RST are removed by etching. As a result, the pixel electrode PE having a desired three-layer structure is formed, and a part of the upper surface 114T of the second insulating film 114 is exposed from between the resists RST.

続いて、図４の（ｂ）に示したように、レジストＲＳＴを介して第２絶縁膜１１４の酸素（Ｏ_２）によるドライエッチングを行う。このエッチングにより、レジストＲＳＴから露出した第２絶縁膜１１４が除去され、第１絶縁膜１１３に達した溝ＧＲが形成されるとともに、互いに離間したセグメント（ここでは、２つのセグメント１１４１及び１１４２を図示）が形成される。 Subsequently, as shown in FIG. 4B, the second insulating film 114 is dry-etched with oxygen (O ₂ ) through the resist RST. By this etching, the second insulating film 114 exposed from the resist RST is removed, a groove GR reaching the first insulating film 113 is formed, and segments separated from each other (here, two segments 1141 and 1142 are illustrated). ) Is formed.

このとき、形成された各セグメントにおいては、上面１１４Ｔと側面１１４Ｓとのなす角度θ１が９０度以上であることが望ましい。なす角度θ１が９０度である場合、第１絶縁膜１１３の上面１１３Ｔと第２絶縁膜１１４の側面１１４Ｓとのなす角度も９０度であり、第２絶縁膜１１４の各セグメントは、第１絶縁膜１１３の上面１１３Ｔに対して略垂直に形成されている。また、なす角度θ１が９０度より大きい場合、各セグメントは、上面１１４Ｔに向かってテーパー状に形成されている。このようなθ１の制御は、第２絶縁膜１１４をエッチングする条件を適宜調整することによって可能である。 At this time, in each formed segment, it is desirable that the angle θ1 formed by the upper surface 114T and the side surface 114S is 90 degrees or more. When the angle θ1 formed is 90 degrees, the angle formed between the upper surface 113T of the first insulating film 113 and the side surface 114S of the second insulating film 114 is also 90 degrees, and each segment of the second insulating film 114 is in the first insulating film. The film 113 is formed substantially perpendicular to the upper surface 113T. Further, when the formed angle θ1 is larger than 90 degrees, each segment is formed in a tapered shape toward the upper surface 114T. Such θ1 can be controlled by appropriately adjusting the conditions for etching the second insulating film 114.

続いて、図４の（ｃ）に示したように、画素電極ＰＥの上のレジストＲＳＴを除去する。 Subsequently, as shown in FIG. 4C, the resist RST on the pixel electrode PE is removed.

続いて、図４の（ｄ）に示したように、シリコン窒化物（ＳｉＮ）を用いて第３絶縁膜１１５を形成する。すなわち、画素電極ＰＥの上面ＰＴ、第２絶縁膜１１４の上面１１４Ｔ及び側面１１４Ｓ、さらには、第１絶縁膜１１３の上面１１３Ｔをカバーするシリコン窒化物からなる薄膜を形成する。その後、この薄膜のうち、画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰを除く中央部ＰＥＣの直上に位置する薄膜をエッチングにより除去する。これにより、画素電極ＰＥの周縁部ＰＥＰ、第２絶縁膜１１４の上面１１４Ｔ及び側面１１４Ｓ、及び、第１絶縁膜１１３の上面１１３Ｔをカバーした第３絶縁膜１１５が形成される。 Subsequently, as shown in FIG. 4D, a third insulating film 115 is formed using silicon nitride (SiN). That is, a thin film made of silicon nitride that covers the upper surface PT of the pixel electrode PE, the upper surface 114T and the side surface 114S of the second insulating film 114, and the upper surface 113T of the first insulating film 113 is formed. Thereafter, of this thin film, the thin film located immediately above the central portion PEC excluding the peripheral edge portion PEP of the pixel electrode PE is removed by etching. Thereby, the third insulating film 115 covering the peripheral edge PEP of the pixel electrode PE, the upper surface 114T and the side surface 114S of the second insulating film 114, and the upper surface 113T of the first insulating film 113 is formed.

このとき、形成された第３絶縁膜１１５においては、その側面１１５Ｓと画素電極ＰＥの上面ＰＴとのなす角度θ２が９０度以下であることが望ましい。このようななす角度θ２の制御は、第３絶縁膜１１５を形成するための薄膜をエッチングする条件を適宜調整することによって可能である。 At this time, in the formed third insulating film 115, it is desirable that the angle θ2 formed between the side surface 115S and the upper surface PT of the pixel electrode PE is 90 degrees or less. Such control of the angle θ2 can be performed by appropriately adjusting the conditions for etching the thin film for forming the third insulating film 115.

その後、画素電極ＰＥの上面ＰＴに有機層ＯＲＧを形成し、さらに、有機層ＯＲＧの上に対向電極ＣＥを形成し、その後、対向電極ＣＥの上に封止膜１１６を形成する。 Thereafter, the organic layer ORG is formed on the upper surface PT of the pixel electrode PE, the counter electrode CE is further formed on the organic layer ORG, and then the sealing film 116 is formed on the counter electrode CE.

ここで、なす角度θ１が９０度以上である場合、溝ＧＲをカバーする対向電極ＣＥや封止膜１１６の膜切れを抑制することが可能となる。また、なす角度θ２が９０度以下である場合には、画素電極ＰＥの上面ＰＴから第３絶縁膜１１５に延在する有機層ＯＲＧの膜切れを抑制することが可能となる。 Here, when the formed angle θ1 is 90 degrees or more, it is possible to suppress the film breakage of the counter electrode CE and the sealing film 116 that cover the groove GR. In addition, when the formed angle θ2 is 90 degrees or less, it is possible to suppress the organic layer ORG extending from the upper surface PT of the pixel electrode PE to the third insulating film 115.

以上説明したように、本実施形態によれば、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの水分による劣化を抑制することが可能となり、信頼性を向上することができる。 As described above, according to the present embodiment, deterioration of the organic EL element OLED due to moisture can be suppressed, and reliability can be improved.

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the spirit of the invention in the stage of implementation. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

本実施形態は、有機ＥＬ装置として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、有機ＥＬ照明や有機ＥＬプリンターヘッドなどにも利用可能である。 In the present embodiment, the organic EL display device has been described as the organic EL device, but the present invention can also be used for organic EL lighting, an organic EL printer head, and the like.

本実施形態では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤがトップエミッションタイプである場合について説明したが、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤがアレイ基板１００の絶縁基板１０１を介して光を放射するボトムエミッションタイプであっても良い。 Although the case where the organic EL element OLED is a top emission type has been described in the present embodiment, the organic EL element OLED may be a bottom emission type that emits light through the insulating substrate 101 of the array substrate 100.

１…表示パネル
１００…アレイ基板
１１３…第１絶縁膜
１１４…第２絶縁膜
１１５…第３絶縁膜
１１６…封止膜
２００…封止基板
ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子
ＧＲ…溝
ＰＥ…画素電極ＰＴ…上面
ＰＥＰ…周縁部ＰＥＣ…中央部
ＯＲＧ…有機層
ＣＥ…対向電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display panel 100 ... Array substrate 113 ... 1st insulating film 114 ... 2nd insulating film 115 ... 3rd insulating film 116 ... Sealing film 200 ... Sealing substrate OLED ... Organic EL element GR ... Groove PE ... Pixel electrode PT ... Upper surface PEP ... Peripheral part PEC ... Center part ORG ... Organic layer CE ... Counter electrode

Claims

An insulating substrate;
A first insulating film disposed above the insulating substrate and formed of an inorganic compound;
An electrode disposed on the first insulating film;
A second insulating film formed on the first insulating film and the electrode and formed of an organic compound having a lattice-like groove exposing the first insulating film and having an upper surface and side surfaces;
A pixel electrode disposed on an upper surface of the second insulating film surrounded by the groove and connected to the electrode;
A third insulating film formed of an inorganic compound that covers the upper surface and side surfaces of the second insulating film and the first insulating film exposed by the groove;
An organic layer disposed on the pixel electrode;
A counter electrode disposed on the organic layer;
An organic EL device comprising:

2. The organic EL device according to claim 1, wherein an angle formed between an upper surface and a side surface of the second insulating film surrounded by the groove is 90 degrees or more.

2. The organic EL according to claim 1, wherein the third insulating film has a side surface that covers a peripheral portion of the pixel electrode and forms an angle of 90 degrees or less with respect to an upper surface of the pixel electrode. apparatus.

The organic EL device according to claim 1, wherein the third insulating film is formed of any one of silicon nitride, aluminum oxide, and silicon oxide.

The organic EL device according to claim 1, further comprising a sealing film disposed on the counter electrode and formed of an inorganic compound.

The organic EL device according to claim 1, wherein the organic layer is disposed on the pixel electrode without extending to a position overlapping the groove.

An insulating substrate;
A first insulating film disposed above the insulating substrate and formed of an inorganic compound;
An electrode disposed on the first insulating film;
A second insulating film that is formed on the first insulating film and the electrode , and is composed of a plurality of island-like segments that are spaced apart from each other, and each segment is formed of an organic compound having an upper surface and side surfaces;
A pixel electrode disposed on an upper surface of each segment of the second insulating film and connected to the electrode;
A top surface and a side surface of each segment of the second insulating film; and a third insulating film formed of an inorganic compound that covers the first insulating film exposed between the segments;
An organic layer disposed on each of the pixel electrodes;
A counter electrode disposed on the organic layer;
An organic EL device comprising:

8. The organic EL device according to claim 7 , wherein each segment of the second insulating film is formed in a tapered shape from a bottom surface in contact with the first insulating film toward an upper surface.

The organic EL device according to claim 7, wherein the organic layer is disposed on the pixel electrode without extending between the adjacent segments.