特許 6883668 有機ＥＬ表示装置およびその製造方法

(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】6883668

(24)【登録日】2021年5月12日

(45)【発行日】2021年6月9日

(54)【発明の名称】有機ＥＬ表示装置およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/04 20060101AFI20210531BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20210531BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20210531BHJP

   H01L 27/32 20060101ALI20210531BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20210531BHJP

   H05B 33/12 20060101ALI20210531BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20210531BHJP

   H05B 33/22 20060101ALI20210531BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/04

   G09F9/00 338

   G09F9/30 309

   G09F9/30 365

   H01L27/32

   H05B33/10

   H05B33/12 B

   H05B33/14 A

   H05B33/22 Z

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-550877(P2019-550877)

(86)(22)【出願日】2018年3月28日

(86)【国際出願番号】JP2018012953

(87)【国際公開番号】WO2019186824

(87)【国際公開日】20191003

【審査請求日】2019年9月13日

【審判番号】不服2020-5813(P2020-5813/J1)

【審判請求日】2020年4月28日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】512225287

【氏名又は名称】堺ディスプレイプロダクト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101683

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100155000

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 修市

(74)【代理人】

【識別番号】100139930

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 亮司

(74)【代理人】

【識別番号】100125922

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 章子

(74)【代理人】

【識別番号】100202197

【弁理士】

【氏名又は名称】村瀬 成康

(74)【代理人】

【識別番号】100202142

【弁理士】

【氏名又は名称】北 倫子

(72)【発明者】

【氏名】岸本 克彦

【合議体】

【審判長】 樋口 信宏

【審判官】 福村 拓

【審判官】 関根 洋之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１４１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１８／００３１２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−２２８４８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３３／０４

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０１Ｌ ２７／３２

Ｇ０９Ｆ ９／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素を有する有機ＥＬ表示装置であって、
基板および前記基板に支持された複数の有機ＥＬ素子を有する素子基板と、前記複数の有機ＥＬ素子を覆う薄膜封止構造とを有し、
前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層上に形成された有機バリア層と、前記有機バリア層上に形成された第２無機バリア層とを有し、
前記第１無機バリア層は、ＳｉＯ_２層と、前記ＳｉＯ_２層上に形成されたＳｉＮ層またはＳｉＯＮ層を含み、
前記第１無機バリア層の前記有機バリア層に接する表面は、複数の微細な凸部を有し、前記表面の粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であって、
前記第１無機バリア層の厚さは、２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、前記表面の粗さの最大高さＲｚの５倍以上である、有機ＥＬ表示装置。

【請求項2】

前記有機バリア層を構成する樹脂材料は前記複数の微細な凸部の隙間に充填されている、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。

【請求項3】

前記素子基板は、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層をさらに有し、
前記有機バリア層は、前記バンク層を覆い、平坦な表面を有している、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。

【請求項4】

前記素子基板は、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層をさらに有し、
前記バンク層は、前記複数の画素のそれぞれの周囲を包囲する斜面を有し、
前記有機バリア層は、離散的に分布する複数の中実部を有し、
前記複数の中実部は、前記第１無機バリア層の、前記斜面上の部分から前記画素内の周辺に至る画素周辺中実部を有し、
前記画素周辺中実部に接する前記第１無機バリア層の表面の粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。

【請求項5】

前記有機バリア層の厚さは５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であり、かつ、前記第１無機バリア層の前記表面の粗さの最大高さＲｚより大きい、請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。

【請求項6】

前記第１無機バリア層は、屈折率が１．７０以上１．９０以下のＳｉＯＮ層を含む、請求項１から５のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。

【請求項7】

前記有機バリア層はアクリル樹脂で形成されている、請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。

【請求項8】

有機ＥＬ表示装置を製造する方法であって、
前記有機ＥＬ表示装置は、複数の画素を有し、
基板および前記基板に支持された複数の有機ＥＬ素子を有する素子基板と、前記複数の有機ＥＬ素子を覆う薄膜封止構造とを有し、
前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層上に形成された有機バリア層と、前記有機バリア層上に形成された第２無機バリア層とを有し、
前記第１無機バリア層の前記有機バリア層に接する表面は、複数の微細な凸部を有し、前記表面の粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であって、
前記第１無機バリア層の厚さは、２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、前記表面の粗さの最大高さＲｚの５倍以上であり、
前記第１無機バリア層を形成する工程は、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮまたはＳｉＯＮを含む無機絶縁膜を堆積する工程を包含し、
前記堆積工程は、前記素子基板の温度を上昇させる、または、プラズマエネルギーを上昇させる工程を包含する、製造方法。

【請求項9】

有機ＥＬ表示装置を製造する方法であって、
前記有機ＥＬ表示装置は、複数の画素を有し、
基板および前記基板に支持された複数の有機ＥＬ素子を有する素子基板と、前記複数の有機ＥＬ素子を覆う薄膜封止構造とを有し、
前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層上に形成された有機バリア層と、前記有機バリア層上に形成された第２無機バリア層とを有し、
前記第１無機バリア層の前記有機バリア層に接する表面は、複数の微細な凸部を有し、前記表面の粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であって、
前記第１無機バリア層の厚さは、２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、前記表面の粗さの最大高さＲｚの５倍以上であり、
前記第１無機バリア層を形成する工程は、ＳｉＮまたはＳｉＯＮを含む無機絶縁膜を堆積する工程と、前記堆積工程の後に、前記無機絶縁膜の表面を酸素またはオゾンを含むガスでアッシングする工程とを包含する、製造方法。

【請求項10】

前記有機バリア層を構成する樹脂材料は前記複数の微細な凸部の隙間に充填されている、請求項８または９に記載の製造方法。

【請求項11】

前記素子基板は、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層をさらに有し、
前記有機バリア層は、前記バンク層を覆い、平坦な表面を有している、請求項８から１０のいずれかに記載の製造方法。

【請求項12】

前記有機バリア層の厚さは３μｍ以上５μｍ以下である、請求項１１に記載の製造方法。

【請求項13】

前記素子基板は、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層をさらに有し、
前記バンク層は、前記複数の画素のそれぞれの周囲を包囲する斜面を有し、
前記有機バリア層は、離散的に分布する複数の中実部を有し、
前記複数の中実部は、前記第１無機バリア層の、前記斜面上の部分から前記画素内の周辺に至る画素周辺中実部を有し、
前記画素周辺中実部に接する前記第１無機バリア層の表面の粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である、請求項８から１０のいずれかに記載の製造方法。

【請求項14】

前記有機バリア層の厚さは５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であり、かつ、前記第１無機バリア層の前記表面の粗さの最大高さＲｚより大きい、請求項１３に記載の製造方法。

【請求項15】

前記第１無機バリア層は、ＳｉＯ_２層と、前記ＳｉＯ_２層上に形成されたＳｉＮ層またはＳｉＯＮ層を含む、請求項８から１４のいずれかに記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置が実用化され始めた。有機ＥＬ表示装置の特徴の１つにフレキシブルな表示装置が得られる点が挙げられる。有機ＥＬ表示装置は、画素ごとに少なくとも１つの有機ＥＬ素子（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）と、各ＯＬＥＤに供給される電流を制御する少なくとも１つのＴＦＴ（Thin Film Transistor）とを有する。以下、有機ＥＬ表示装置をＯＬＥＤ表示装置と呼ぶことにする。このようにＯＬＥＤごとにＴＦＴなどのスイッチング素子を有するＯＬＥＤ表示装置は、アクティブマトリクス型ＯＬＥＤ表示装置と呼ばれる。また、ＴＦＴおよびＯＬＥＤが形成された基板を素子基板ということにする。

【0003】

ＯＬＥＤ（特に有機発光層および陰極電極材料）は、水分の影響を受けて劣化しやすく、表示むらを生じやすい。ＯＬＥＤを水分から保護するとともに、柔軟性を損なわない封止構造を提供する技術として、薄膜封止（Thin Film Encapsulation：ＴＦＥ）技術が開発されている。薄膜封止技術は、無機バリア層と有機バリア層とを交互に積層することによって、薄膜で十分な水蒸気バリア性を得ようとするものである。ＯＬＥＤ表示装置の耐湿信頼性の観点から、薄膜封止構造のＷＶＴＲ（Water Vapor Transmission Rate）としては、典型的には１×１０^-4ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下が求められている。

【0004】

現在市販されているＯＬＥＤ表示装置に使われているＴＦＥ構造は、厚さが約５μｍ〜約２０μｍの有機バリア層（高分子バリア層）を有している。このように比較的厚い有機バリア層は、素子基板の表面を平坦化する役割も担っている。比較的厚い有機バリア層は例えばインクジェット法を用いて形成される。

【0005】

一方、最近、比較的薄い有機バリア層を有するＴＦＥ構造が検討されている。比較的薄い有機バリア層は、下層の無機バリア層（第１無機バリア層）の凸部（凸部を被覆した第１無機バリア層）の周囲にのみ離散的に有機樹脂膜（有機バリア層の「中実部」ということがある。）を有している。

【0006】

例えば、特許文献１、２には以下の方法が記載されている。加熱気化させたミスト状の有機材料（例えばアクリルモノマー）を、室温以下の温度に維持された素子基板上に供給し、基板上で有機材料が凝縮し、滴状化する。滴状化した有機材料が、毛細管現象または表面張力によって、基板上を移動し、第１無機バリア層の凸部の側面と基板表面との境界部に偏在する。その後、有機材料を硬化させることによって、境界部に有機樹脂膜が形成される。また、特許文献３には、素子基板の平坦部上にも有機樹脂膜を形成した後、アッシングすることによって、離散的に分布した複数の中実部を有する有機バリア層を形成する方法が開示されている。参考のために、特許文献１〜３の開示内容のすべてを本明細書に援用する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０１４／１９６１３７号

【特許文献2】特開２０１６−３９１２０号公報

【特許文献3】国際公開第２０１８／００３１２９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明者の検討によると、ＴＦＥ構造を設けると、有機ＥＬ表示装置の光利用効率が低下するという問題がある。この原因の１つは、ＯＬＥＤ（発光層）から出射された光がＴＦＥ構造内の界面で反射されることにある。

【0009】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ＴＦＥ構造における光の反射を抑制したＯＬＥＤ表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のある実施形態による有機ＥＬ表示装置は、複数の画素を有する有機ＥＬ表示装置であって、基板および前記基板に支持された複数の有機ＥＬ素子を有する素子基板と、前記複数の有機ＥＬ素子を覆う薄膜封止構造とを有し、前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層上に形成された有機バリア層と、前記有機バリア層上に形成された第２無機バリア層とを有し、前記第１無機バリア層の前記有機バリア層に接する表面は、複数の微細な凸部を有し、前記表面の粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である。前記有機バリア層は、無色透明の光硬化性樹脂（例えば、アクリル樹脂）で形成されることが好ましい。

【0011】

ある実施形態において、前記有機バリア層を構成する樹脂材料は前記複数の微細な凸部の隙間に充填されている。

【0012】

ある実施形態において、前記素子基板は、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層をさらに有し、前記有機バリア層は、前記バンク層を覆い、平坦な表面を有している。前記有機バリア層の厚さは、例えば３μｍ以上２０μｍ以下である。

【0013】

ある実施形態において、前記有機バリア層の厚さは３μｍ以上５μｍ以下である。

【0014】

ある実施形態において、前記素子基板は、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層をさらに有し、前記バンク層は、前記複数の画素のそれぞれの周囲を包囲する斜面を有し、前記有機バリア層は、離散的に分布する複数の中実部を有し、前記複数の中実部は、前記第１無機バリア層の、前記斜面上の部分から前記画素内の周辺に至る画素周辺中実部を有し、前記画素周辺中実部に接する前記第１無機バリア層の表面の粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である。

【0015】

ある実施形態において、前記有機バリア層の厚さは５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であり、かつ、前記表面の粗さの最大高さＲｚより大きい。前記有機バリア層の厚さは前記最大高さＲｚの２倍以上５倍未満が好ましい。

【0016】

ある実施形態において、前記第１無機バリア層は、ＳｉＮ層またはＳｉＯＮ層を含む。

【0017】

ある実施形態において、前記第１無機バリア層は、ＳｉＮ層および／またはＳｉＯＮ層のみで形成されている。

【0018】

ある実施形態において、前記第１無機バリア層は、屈折率が１．７０以上１．９０以下のＳｉＯＮ層を含む。

【0019】

ある実施形態において、前記第１無機バリア層は、ＳｉＯ₂層をさらに含む。

【0020】

ある実施形態において、前記ＳｉＯ₂層の表面が前記有機バリア層と接触している。

【0021】

ある実施形態において、前記ＳｉＯ₂層の厚さは２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。

【0022】

ある実施形態において、前記第１無機バリア層の厚さは、２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、前記表面の粗さの最大高さＲｚの５倍以上である。

【0023】

本発明の実施形態による、有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上記のいずれかの有機ＥＬ表示装置を製造する方法であって、前記第１無機バリア層を形成する工程は、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮまたはＳｉＯＮを含む無機絶縁膜を堆積する工程を包含し、前記堆積工程は、前記素子基板の温度を上昇させる、または、プラズマエネルギーを上昇させる工程を包含する。

【0024】

本発明の実施形態による、有機ＥＬ表示装置の他の製造方法は、上記のいずれかの有機ＥＬ表示装置を製造する方法であって、前記第１無機バリア層を形成する工程は、ＳｉＮまたはＳｉＯＮを含む無機絶縁膜を堆積する工程と、前記堆積工程の後に、前記無機絶縁膜の表面を酸素またはオゾンを含むガスでアッシングする工程を包含する。

【発明の効果】

【0025】

本発明のある実施形態によると、ＴＦＥ構造における光の反射を抑制したＯＬＥＤ表示装置およびその製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】（ａ）は本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域の模式的な部分断面図であり、（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０の部分断面図である。

【図2】本発明の実施形態１によるＯＬＥＤ表示装置１００の構造を模式的に示す平面図である。

【図3】（ａ）〜（ｃ）は、比較的厚い有機バリア層１４Ａを有するＴＦＥ構造１０Ａを備えるＯＬＥＤ表示装置１００Ａの模式的な断面図であり、（ａ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った画素Ｐｉｘを含む断面図であり、（ｂ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿ったパーティクルＰを含む断面図であり、（ｃ）は図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図である。

【図4】（ａ）〜（ｃ）は、比較的薄い有機バリア層１４Ｂを有するＴＦＥ構造１０Ｂを備えるＯＬＥＤ表示装置１００Ｂの模式的な断面図であり、（ａ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った画素Ｐｉｘを含む断面図であり、（ｂ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿ったパーティクルＰを含む断面図であり、（ｃ）は図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図である。

【図5】（ａ）および（ｂ）は、ＴＦＥ構造１０Ａにおける第１無機バリア層１２と有機バリア層１４Ａとの界面の状態を示す模式的な断面図である。

【図6】ＴＦＥ構造１０Ｂにおける第１無機バリア層１２と有機バリア層１４Ｂとの界面の状態を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置およびその製造方法を説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に例示する実施形態に限定されない。例えば、本発明の実施形態による有機ＥＬ表示装置は、フレキシブル基板に代えて、例えばガラス基板を有してもよい。

【0028】

まず、図１（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００の基本的な構成を説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域の模式的な部分断面図であり、図１（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０の部分断面図である。

【0029】

ＯＬＥＤ表示装置１００は、複数の画素を有し、画素ごとに少なくとも１つの有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）を有している。ここでは、簡単のために、１つのＯＬＥＤに対応する構造について説明する。

【0030】

図１（ａ）に示すように、ＯＬＥＤ表示装置１００は、フレキシブル基板（以下、単に「基板」ということがある。）１と、基板１上に形成されたＴＦＴを含む回路（バックプレーン）２と、回路２上に形成されたＯＬＥＤ３と、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０とを有している。ＯＬＥＤ３は例えばトップエミッションタイプである。ＯＬＥＤ３の最上部は、例えば、上部電極またはキャップ層（屈折率調整層）である。ＴＦＥ構造１０の上にはオプショナルな偏光板４が配置されている。

【0031】

基板１は、例えば厚さが１５μｍのポリイミドフィルムである。ＴＦＴを含む回路２の厚さは例えば４μｍであり、ＯＬＥＤ３の厚さは例えば１μｍであり、ＴＦＥ構造１０の厚さは例えば１．５μｍ以下である。

【0032】

図１（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０の部分断面図である。ＴＦＥ構造１０は、第１無機バリア層（例えばＳｉＮ層）１２と、第１無機バリア層１２上に形成された有機バリア層（例えばアクリル樹脂層）１４と、有機バリア層１４上に形成された第２無機バリア層（例えばＳｉＮ層）１６とを有する。第１無機バリア層１２は、ＯＬＥＤ３の直上に形成されている。有機バリア層１４は、比較的厚く、平坦化層を兼ねてもよいし（図３（ａ）参照）、比較的薄く、離散的に分布する複数の中実部を有してもよい（図４（ａ）参照）。有機バリア層１４は、無色透明の光硬化性樹脂（例えば、アクリル樹脂）で形成されることが好ましく、例えば、厚さが１μｍのときの可視光の透過率は９５％以上であることが好ましい。光硬化性樹脂の屈折率は、例えば、約１．４８〜約１．６１である。

【0033】

ＯＬＥＤ３から出射された光の内でＴＦＥ構造１０を通過した光（一部）が、ＯＬＥＤ表示装置１００から出射され、表示に用いられる。しかしながら、ＴＦＥ構造１０内に入射した光の一部は、第１無機バリア層１２と有機バリア層１４との界面で反射される。例えば、ＳｉＮ層の屈折率は、１．８５であり、アクリル樹脂層の屈折率は、１．５４であり、屈折率差（Δｎ）が０．３１以上と大きい。したがって、第１無機バリア層１２と有機バリア層１４との界面において、ＯＬＥＤ３から出射された光が反射され、ロスとなる。

【0034】

本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００が有するＴＦＥ構造１０は、第１無機バリア層１２の有機バリア層１４に接する表面１２Ｓが複数の微細な凸部を有し、表面１２Ｓの粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である（図５（ｂ）参照）。この様な微細な凸部を有すると、後述するように、可視光に対する実効的な屈折率が連続して変化することになるので、可視光にとっては界面が存在せず、反射を抑制できる。その結果、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００は、従来よりも高い光の利用効率を実現することができる。

【0035】

このとき、有機バリア層を構成する樹脂材料は複数の微細な凸部の隙間に充填されていることが好ましい。有機バリア層と複数の微細な凹凸との間に空気が存在すると、反射を十分に抑制できないことがある。

【0036】

次に、図２〜図４を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置が有するＴＦＥ構造の例を説明する。

【0037】

図２に本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００の模式的な平面図を示す。

【0038】

ＯＬＥＤ表示装置１００は、フレキシブル基板１と、フレキシブル基板１上に形成された回路（バックプレーン）２と、回路２上に形成された複数のＯＬＥＤ３と、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０とを有している。複数のＯＬＥＤ３が配列されている層をＯＬＥＤ層３ということがある。なお、回路２とＯＬＥＤ層３とが一部の構成要素を共有してもよい。ＴＦＥ構造１０の上にはオプショナルな偏光板（図１中の参照符号４を参照）がさらに配置されてもよい。また、例えば、ＴＦＥ構造１０と偏光板との間にタッチパネル機能を担う層が配置されてもよい。すなわち、ＯＬＥＤ表示装置１００は、オンセル型のタッチパネル付き表示装置に改変され得る。

【0039】

回路２は、複数のＴＦＴ（不図示）と、それぞれが複数のＴＦＴ（不図示）のいずれかに接続された複数のゲートバスライン（不図示）および複数のソースバスライン（不図示）とを有している。回路２は、複数のＯＬＥＤ３を駆動するための公知の回路であってよい。複数のＯＬＥＤ３は、回路２が有する複数のＴＦＴのいずれかに接続されている。ＯＬＥＤ３も公知のＯＬＥＤであってよい。

【0040】

ＯＬＥＤ表示装置１００は、さらに、複数のＯＬＥＤ３が配置されているアクティブ領域（図２中の破線で囲まれた領域）Ｒ１の外側の周辺領域Ｒ２に配置された複数の端子３８と、複数の端子３８と複数のゲートバスラインまたは複数のソースバスラインのいずれかとを接続する複数の引出し配線３０を有しており、ＴＦＥ構造１０は、複数のＯＬＥＤ３の上および複数の引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分の上に形成されている。すなわち、ＴＦＥ構造１０はアクティブ領域Ｒ１の全体を覆い、かつ、複数の引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分の上に選択的に形成されており、引出し配線３０の端子３８側および端子３８は、ＴＦＥ構造１０では覆われていない。

【0041】

以下では、引出し配線３０と端子３８とが同じ導電層を用いて一体に形成された例を説明するが、互いに異なる導電層（積層構造を含む）を用いて形成されてもよい。

【0042】

次に、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、比較的厚い有機バリア層１４Ａを有するＴＦＥ構造１０Ａを備えるＯＬＥＤ表示装置１００Ａの構造を説明する。図３（ａ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った画素Ｐｉｘを含む断面図であり、図３（ｂ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿ったパーティクルＰを含む断面図であり、図３（ｃ）は図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図である。

【0043】

図３（ａ）に示す様に、薄膜封止構造１０Ａは、第１無機バリア層１２と、第１無機バリア層１２上に形成された有機バリア層１４Ａと、有機バリア層１４Ａ上に形成された第２無機バリア層１６とを有している。

【0044】

ＯＬＥＤ表示装置１００Ａの素子基板２０は、複数の画素Ｐｉｘのそれぞれを規定するバンク層４８をさらに有している。バンク層４８は、絶縁材料から形成されており、ＯＬＥＤ３の下部電極４２と有機層（有機ＥＬ層）４４との間に形成されている。ＯＬＥＤ３は、下部電極４２と、下部電極４２上に形成された有機層４４と、有機層４４上に形成された上部電極４６とを含み、下部電極４２および上部電極４６は、例えば、それぞれ、陽極および陰極を構成する。上部電極４６は、アクティブ領域の画素全体にわたって形成されている共通の電極であり、下部電極（画素電極）４２は画素ごとに形成されている。下部電極４２と有機層４４との間にバンク層４８が存在すると、下部電極４２から有機層４４に正孔が注入されない。従って、バンク層４８が存在する領域は画素Ｐｉｘとして機能しないので、バンク層４８が画素Ｐｉｘの外縁を規定する。バンク層４８は、ＰＤＬ（Pixel Defining Layer）と呼ばれることもある。

【0045】

バンク層４８は、画素Ｐｉｘに対応する開口部を有し、開口部の側面は、順テーパー側面部分ＴＳＦを有する斜面を有する。バンク層４８の斜面は、各画素の周囲を包囲している。バンク層４８は、例えば感光性樹脂（例えばポリイミドまたはアクリル樹脂）を用いて形成される。バンク層４８の厚さは、例えば１μｍ以上２μｍ以下である。バンク層４８の斜面の傾斜角θｂは、６０°以下である。バンク層４８の斜面の傾斜角θｂが６０°超であると、バンク層４８の上に位置する層に欠陥が生じることがある。

【0046】

有機バリア層１４Ａは、バンク層４８を覆い、平坦な表面を有している。有機バリア層１４Ａの厚さは、バンク層４８の厚さよりも大きく、例えば、３μｍ以上２０μｍ以下である。第２無機バリア層１６は、有機バリア層１４Ａの平坦な表面に形成されている。有機バリア層１４Ａの厚さは、３μｍ以上５μｍ以下であってもよい。厚さが５μｍを超える有機バリア層１４Ａを形成するためには、比較的粘度の高い樹脂材料が必要になる。粘度の高い樹脂材料は、第１無機バリア層１２の複数の微細な凸部の隙間に充填されないことがある。樹脂材料が複数の微細な凸部の隙間に充填されないと、十分な反射防止効果が得られないことがある。有機バリア層１４Ａの厚さが３μｍ以上５μｍ以下であると、比較的粘度の低い樹脂材料で形成され得るので、第１無機バリア層１２の複数の微細な凸部の間に樹脂材料を十部に充填することができる。このような厚さの有機バリア層１４Ａは、例えば、インクジェット法、スリットコート法で形成することができる。

【0047】

第１無機バリア層１２および第２無機バリア層１６は、例えば、ＳｉＮ層であり、マスクを用いたプラズマＣＶＤ法で、アクティブ領域Ｒ１を覆うように所定の領域だけに選択的に形成される。有機バリア層１４Ａは、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触する無機バリア層接合部によって包囲される領域内にのみ形成されている。したがって、有機バリア層１４Ａが水分の侵入経路となって、ＯＬＥＤ表示装置のアクティブ領域Ｒ１に水分が到達することがない。有機バリア層１４Ａは、例えば、インクジェット法を用いて所定の領域に、無色透明の光硬化性樹脂（例えば、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂）で形成される。アクリル樹脂の屈折率は、例えば、１．４８以上１．５５以下である。エポキシ樹脂の屈折率は、例えば、１．５５以上１．６１以下である。

【0048】

アクティブ領域Ｒ１内にパーティクル（例えば直径が約１μｍ以上）Ｐが存在すると、図３（ｂ）に模式的に示す様に、第１無機バリア層１２にクラック（欠陥）１２ｃが形成されることがある。これは、パーティクルＰの表面から成長するＳｉＮ層１２ａと、ＯＬＥＤ３の表面の平坦部分から成長するＳｉＮ層１２ｂとが衝突（インピンジ）するために生じたと考えられる。このようなクラック１２ｃが存在すると、ＴＦＥ構造のバリア性が低下する。十分な厚さを有する有機バリア層１４Ａで第１無機バリア層１２を覆うことによって、ＴＦＥ構造１０Ａは、バリア性の低下を抑制することができる。

【0049】

次に、図３（ｃ）を参照して、引出し配線３０上のＴＦＥ構造１０Ａの構造を説明する。図３（ｃ）は、図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図であり、引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分３２の断面図である。

【0050】

有機バリア層１４Ａは、図２におけるＴＦＥ構造１０の内のアクティブ領域（図２中の破線で囲まれた領域）Ｒ１内にのみ形成されており、アクティブ領域Ｒ１の外側に形成されていない。したがって、アクティブ領域Ｒ１の外側では、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触している。すなわち、有機バリア層１４Ａは、上述したように、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触する無機バリア層接合部によって包囲される。したがって、図３（ｃ）に示すように、引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分３２は、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とによって覆われている。

【0051】

次に、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、比較的薄い有機バリア層１４Ｂを有するＴＦＥ構造１０Ｂを備えるＯＬＥＤ表示装置１００Ｂの構造を説明する。図４（ａ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った画素Ｐｉｘを含む断面図であり、図４（ｂ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿ったパーティクルＰを含む断面図であり、図３（ｃ）は図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図である。

【0052】

図４（ａ）に示すＴＦＥ構造１０Ｂの有機バリア層１４Ｂは、離散的に分布する複数の中実部を有する。複数の中実部は、バンク層４８の開口部の側面上の第１無機バリア層１２の斜面から画素Ｐｉｘ内の周辺に至る画素周辺中実部１４Ｂａを有する。

【0053】

また、図４（ｂ）に示す様に、パーティクルＰが存在すると、第１無機バリア層１２のクラック１２ｃを充填するように中実部１４Ｂｂが形成され、かつ、中実部１４Ｂｂの表面は、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面と、ＯＬＥＤ３の平坦部上の第１無機バリア層１２ｂとの表面を連続的に滑らかに連結する。有機バリア層１４Ｂは、液状の光硬化性樹脂を硬化することによって形成されるので、表面張力によって凹状の表面を形成する。このとき、光硬化性樹脂は、第１無機バリア層１２に対して良好な濡れ性を示している。光硬化性樹脂の第１無機バリア層１２に対する濡れ性が悪いと、逆に凸状になることがある。なお、有機バリア層１４がパーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面にも薄く形成されることがある。

【0054】

凹状の表面を有する中実部１４Ｂｂによって、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面と、平坦部上の第１無機バリア層１２ｂとの表面が連続的に滑らかに連結されるので、この上に、欠陥の無い、緻密な膜で第２無機バリア層１６を形成することができる。このように、有機バリア層１４Ｂによって、パーティクルＰが存在しても、ＴＦＥ構造１０Ｂのバリア性を維持することができる。

【0055】

次に、図４（ｃ）を参照して、引出し配線３０上のＴＦＥ構造１０Ｂの構造を説明する。図４（ｃ）は、図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図であり、引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分３２の断面図である。

【0056】

図４（ｃ）に示すように、有機バリア層１４Ｂは、引出し配線３０の部分３２の断面形状を反映した第１無機バリア層１２の表面の凸部の周辺に形成された中実部１４Ｂｃを含む。中実部１４Ｂｃが存在することによって、第１無機バリア層１２の段差上に、欠陥の無い、緻密な膜で第２無機バリア層１６を形成することができる。

【0057】

有機バリア層１４Ｂは、例えば、上記特許文献１または２に記載の方法で形成され得る。例えば、チャンバー内で、蒸気または霧状の有機材料（例えばアクリルモノマー）を、室温以下の温度に維持された素子基板上に供給し、素子基板上で凝縮させ、液状になった有機材料の毛細管現象または表面張力によって、第１無機バリア層１２の凸部の側面と平坦部との境界部に偏在させる。その後、有機材料に例えば紫外線を照射することによって、凸部の周辺の境界部に有機バリア層（例えばアクリル樹脂層）１４Ｂの中実部を形成する。この方法によって形成される有機バリア層１４Ｂは、平坦部には中実部が実質的に存在しない。このとき、バンク層４８の斜面上にも液膜が形成されるように、光硬化性樹脂の粘度、斜面に対する濡れ性等が制御される。斜面の表面を改質してもよい。また、特許文献３に記載されているように、最初に成膜する樹脂層の厚さを調整する（例えば、１００ｎｍ未満とする）、および／または、アッシング条件（時間を含む）を調整することによって、有機バリア層１４Ｂを形成することもできる。

【0058】

なお、例えば、端子３８から引出し配線３０に沿って中実部１４Ｂｃが形成されると、中実部１４Ｂｃが水分の侵入経路となって、ＯＬＥＤ表示装置１００Ｂのアクティブ領域Ｒ１に水分が到達することがある。これを防止するために、引出し配線３０上に形成されるＴＦＥ構造１０Ｂの一部に、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触する無機バリア層接合部を形成する。このような無機バリア層接合部は、例えば、引出し配線３０のテーパー角を例えば７０°以下にする、あるいは、光硬化性樹脂を硬化させるまでに赤外線等を照射して、光硬化性樹脂を気化させる、などすればよい。

【0059】

有機バリア層１４Ｂは、例えば、スプレイ法、スピンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷またはインクジェット法を用いて形成してもよい。アッシング工程をさらに含んでもよい。有機バリア層を、感光性樹脂を用いて形成し、マスク露光を行ってもよい。マスク露光によって、画素周辺中実部１４Ｂａを形成するとともに、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触する無機バリア層接合部を形成してもよい。

【0060】

次に、図５（ａ）および（ｂ）を参照して、ＯＬＥＤ表示装置１００ＡのＴＦＥ構造１０Ａにおいて、第１無機バリア層１２と有機バリア層１４Ａとの界面における反射が抑制されることを説明する。

【0061】

第１無機バリア層１２は、例えば、屈折率が１．８０以上２．００以下のＳｉＮ層（窒化シリコン層、典型的にはＳｉ₃Ｎ₄）で形成されている。よく知られているように、窒化シリコン膜の成膜条件によって、ある程度は屈折率を制御することができる。しかしながら、有機バリア層１４は、例えば、屈折率が１．５４の光硬化性アクリル樹脂で形成されている。したがって、第１無機バリア層１２と有機バリア層１４との界面において、ＯＬＥＤ３から出射された光が反射され、ロスとなる。

【0062】

図５（ｂ）に示す様に、ＴＦＥ構造１０Ａにおいては、第１無機バリア層１２の有機バリア層１４Ａに接する表面１２Ｓが複数の微細な凸部を有し、表面１２Ｓの粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である。有機バリア層を構成するアクリル樹脂が複数の微細な凸部の隙間に充填されている。微細な凸部は、先端が尖った形状を有しているので、第１無機バリア層１２の層法線に沿って、第１無機バリア層１２を構成するＳｉＮの存在割合が減少し、有機バリア層１４Ａを構成するアクリル樹脂の存在割合が増加する。したがって、第１無機バリア層１２と有機バリア層１４Ａとの界面において、屈折率は連続して変化する。屈折率が連続的に変化する界面領域の厚さは、表面粗さの最大高さＲｚ（ＪＩＳによる）程度であり、可視光の波長（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）の４分の１未満であるので、可視光にとっては界面が存在せず、反射が抑制される。表面粗さの最大高さＲｚが２０ｎｍよりも小さいと、界面領域の屈折率を連続的に変化される効果が十分に発揮されないことがある。また、第１無機バリア層１２の厚さは、２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下が好ましく、表面の粗さの最大高さＲｚの５倍以上であることが好ましい。第１無機バリア層１２の厚さが、これよりも小さいと、十分なバリア性が得られないことがある。また、第１無機バリア層１２の厚さが１５００ｎｍを超えると、バリア性は飽和する反面、タクトタイムが長くなるので、量産性が低下する。

【0063】

このような表面１２Ｓを有するＳｉＮ層は、例えば、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮ膜を堆積する過程で、素子基板２０の温度を上昇させる、または、プラズマエネルギーを上昇させることによって、形成することができる。すなわち、素子基板２０の温度を上昇させる、または、プラズマエネルギーを上昇させることによって、ＳｉＮ膜の密度が低下させることができる。これは、表面において、ＳｉＮのクラスターがマイグレーションしやすいためと考えられる。

【0064】

あるいは、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮ膜を堆積した後、ＳｉＮ膜の表面を酸素またはオゾンを含むガスでアッシングしてもよい。ＳｉＮ膜は、水素を含むので、酸素またはオゾンを含むガスでアッシングを行うと、脱水素の過程で、ＳｉＮ膜の密度が低下し、表面が粗面化される。もちろん、上記の方法と組み合わせてもよい。

【0065】

無機バリア層１２は、ＳｉＮ層に代えて、ＳｉＯＮ層（酸窒化シリコン層）を用いることもできる。ＳｉＯＮ層は、ＳｉＮ層よりも堆積速度が大きいという利点を有している。ＳｉＮ層を用いる場合にも、ＳｉＮ層と同様の方法で、表面を粗面化できる。ＳｉＯＮ層としては、バリア性の観点から、屈折率が１．７０以上１．９０以下のものが好ましい。

【0066】

ＳｉＮ層またはＳｉＯＮ層の上に、厚さが１００ｎｍ未満のＳｉＯ₂層を形成してもよい。ＳｉＯ₂層は、ＳｉＮ層およびＳｉＯＮ層に比べて疎な膜が形成され易く、ＣＶＤ法による堆積条件を調整することによって、表面粗さの最大高さＲｚが２０ｎｍ以上１００ｎｍの表面を得ることができる。このとき、ＳｉＯ₂層の厚さは２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であってもよい。ＳｉＯ₂を例えばＣＶＤ法で堆積すると、厚さ５０ｎｍ以下のとき、ＳｉＯ₂の塊が島状に分布し、一定の厚さを有する膜とならないことが多い。このような、不均一なＳｉＯ₂層も有機バリア層１４との界面における光の反射を抑制することができる。なお、不均一なＳｉＯ₂層の厚さは、ＳｉＯ₂の塊（島）の最大高さで評価すればよい。また、ＳｉＯ₂層を設けると、有機バリア層１４Ａとの密着性を向上させることができる。また、下地との密着性を改善するために、ＳｉＮ層またはＳｉＯＮ層の下にＳｉＯ₂層を設けてもよい。なお、ＳｉＯ₂層の屈折率は、１．４６程度である。

【0067】

次に、図６を参照して、ＯＬＥＤ表示装置１００ＢのＴＦＥ構造１０Ｂにおいて、第１無機バリア層１２と有機バリア層１４Ｂとの界面における反射が抑制されることを説明する。

【0068】

ＴＦＥ構造１０Ｂにおいても、第１無機バリア層１２の有機バリア層１４Ｂの画素周辺中実部１４Ｂａに接する表面１２Ｓが、複数の微細な凸部を有し、表面１２Ｓの粗さの最大高さＲｚは２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である。第１無機バリア層１２は上述のＴＦＥ構造１０Ａにおける第１無機バリア層１２と同じであってよい。

【0069】

なお、画素周辺中実部１４Ｂａを形成する際に、素子基板の平坦部上にも有機樹脂膜を形成した後、アッシングする場合、平坦部上に存在する第１無機バリア層１２の表面１２Ｓの微細な凹部（微細な凸部の間）を埋めている有機樹脂をすべて除去する必要はなく、微細な凹部を埋めている有機樹脂を残してもよい。

【0070】

有機バリア層１４Ｂの厚さ（ここでは画素周辺中実部１４Ｂａの厚さ）は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であり、かつ、表面の粗さの最大高さＲｚより大きいことが好ましく、最大高さＲｚの２倍以上５倍未満が好ましい。画素周辺中実部１４Ｂａの厚さが大きくなると、離散的に分散した中実部が、連続した膜となってしまう。有機バリア層１４Ｂが離散的に分散した中実部を有するＯＬＥＤ表示装置１００Ｂは、比較的厚い有機バリア層１４Ａを有するＯＬＥＤ表示装置１００Ａよりも、フレキシビリティに優れるという利点を有する。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明の実施形態は、ＴＦＥ構造を有するＯＬＥＤ表示、特にフレキシブルな有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に好適に用いられる。

【符号の説明】

【0072】

１ ：基板（フレキシブル基板）
２ ：回路
３ ：ＯＬＥＤ層
４ ：偏光板
１０ ：ＴＦＥ構造
１２ ：第１無機バリア層
１２Ｓ ：第１無機バリア層の表面（粗面）
１４ ：有機バリア層
１４ａ ：画素周辺中実部
１６ ：第２無機バリア層
３０ ：引出し配線
３８ ：端子
４２ ：下部電極
４４ ：有機層（有機ＥＬ層）
４６ ：上部電極
４８ ：バンク層
１００、１００Ａ、１００Ｂ ：ＯＬＥＤ表示装置
Ｐ ：パーティクル
Ｐｉｘ ：画素
Ｒ１ ：アクティブ領域
Ｒ２ ：周辺領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】